常見的排序演算法

今天覆習【直接插入排序】
核心思想：有序陣列中 找位置 -- 給無序陣列第一個 找位置

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public class InsertionSort {
// 核心思想：有序陣列中 找位置 -- 給無序陣列第一個 找位置
public void myInsertSort(int[] arr) {
    int len = arr.length;
    for (int i = 1; i < len; i++) {
        // 查詢位置插入 -- 可能存在二分查詢進行優化
        int toInsert = arr[i];
        int toPos = 0;
        while (arr[toPos] <= toInsert && toPos < i) {
            toPos++;
        }
        // 插入到 toPos 位置
        if (toPos != i) {
            System.arraycopy(arr, toPos, arr, toPos + 1, i - toPos);
            arr[toPos] = toInsert;
        }

    }
}

// 針對位置插入 從後向前 邊判斷大小，邊移動元素
public void insertSortOpt(int[] arr) {
    int len = arr.length;
    for (int i = 1; i < len; i++) {
        // 從後往前移動元素
        int toInsert = arr[i];
        for (int pos = i; pos >= 0; pos--) {
            if (pos > 0 && arr[pos - 1] > toInsert) {
                arr[pos] = arr[pos - 1];
            } else {
                arr[pos] = toInsert;
                break;
            }
        }
		// 這種情況 解決不了插入位在第 0 位的情況
//            for (int pos = i - 1; pos >= 0; pos--) {
//                if (arr[pos] > toInsert) {
//                    arr[pos + 1] = arr[pos];
//                } else {
//                    arr[pos + 1] = toInsert;
//                    break;
//                }
//            }
        }
    }

public void insertSortSwap(int[] arr) {
    // 此刻 i 標記的有序陣列最後一位
    for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        for (int j = i + 1; j > 0; j--) {
            if (arr[j] >= arr[j - 1]) {
                break;
            }
            // 交換
            int tmp = arr[j];
            arr[j] = arr[j - 1];
            arr[j - 1] = tmp;
        }
    }
}


public void insertSortBinary(int[] arr) {
    for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
        // 通過二分 查詢插入位置

        // 邊界 0、i兩種情況，返回何值比較合適
        int toInset = arr[i];
        int pos = binarySearch(arr, i - 1, toInset);

        if (pos != i) {
            System.arraycopy(arr, pos, arr, pos + 1, i - pos);
            arr[pos] = toInset;
        }
    }
}

public int binarySearch(int[] arr, int end, int key) {
    int left = 0;
    int right = end;
    while (left <= right) {
        int mid = (left + right) >>> 1;
        if (key >= arr[mid]) {
            left = mid + 1;
        } else {
            right = mid - 1;
        }
    }
    return left;
}

public static void main(String[] args) {
    InsertionSort testClass = new InsertionSort();

    int[] arr = new int[]{49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 55, 4};
    testClass.insertSortBinary(arr);
    System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
 

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