1、直接插入排序
1.1、基本介绍和思想
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插入式排序属于内部排序法，是对于预排序的元素以插入的方式找寻该元素的适当位置，以达到排序的目的。
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插入排序(Insertion Sorting）的基本思想是：把n个待排序的元素看成为一个有序表和一个无序表，开始时有序表中只包含一个元素，无序表中包含有n-1个元素，排序过程中每次从无序表中取出第一个元素，把它的排序码依次与有序表元素的排序码进行比较，将它插入到有序表中的适当位置，使之成为新的有序表。
1.2、代码实现
//升序排序
public class InsertSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {9,4,2,6,3,7,4,1};
insertSort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
//插入排序
public static void insertSort(int[] arr) {
int insertVal = 0;
int insertIndex = 0;
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
//定义待插入的数
insertVal = arr[i];
insertIndex = i - 1; //即arr[i]的前面一个数的下标
//给insertVal 找到插入的位置
//说明
//1.insertIndex >=0保证在给insertVal找插入位置,不越界
//2.insertVal < arr[insertIndex]待插入的数，还没有找到插入位置
//3。就需要将arr[insertIndex]后移
while (insertIndex >= 0 && insertVal < arr[insertIndex]) { //若从大到小排序，将小于号改为大于号
arr[insertIndex + 1] = arr[insertIndex];
insertIndex--;
}
//当退出while循环时，说明插入的位置找到，即insertIndex+1
int curIndex = insertIndex + 1;
if (insertIndex != i) {
arr[curIndex] = insertVal;
}
}
}
}
2、希尔排序
2.1、简单插入排序存在的问题
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简单的插入排序可能存在的问题.
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数组arr = {2,3,4,5,6,1}这时需要插入的数1(最小)，这样的过程是:
{2,3,4,5,6,6}
{2,3,4,5,5,6}
{2,3,4,4,5,6}
{2,3,3,4,5,6}
{2,2,3,4,5,6}
{1,2,3,4,5,6}
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结论：当需要插入的数是较小的数时，后移的次数明显增多，对效率有影响.
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2.2、希尔排序法介绍和基本思想
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希尔排序是希尔（Donald Shell）于1959年提出的一种排序算法。希尔排序也是一种插入排序，它是简单插入排序经过改进之后的一个更高效的版本，也称为缩小增量排序。
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希尔排序法基本思想：希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法便终止
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希尔排序示意图
- 最后对所有数据进行插入排序即可。
2.3、交换法代码
//插入排序-希尔排序
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0};
shellSort(arr);
}
//希尔排序-交换法（效率低）
public static void shellSort(int[] arr) {
int temp = 0;
int count = 0;
for (int gap = arr.length/2; gap >0 ; gap /= 2) {
for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
//遍历各组中所有的元素（共gap组，每组有length/gap个元素），步长为gap
for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {
//如果当前匀速大于加上步长后的那个元素，说明交换
if (arr[j] > arr[j + gap]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + gap];
arr[j + gap] = temp;
}
}
}
System.out.println("希尔排序第"+(++count)+"轮="+ Arrays.toString(arr));
}
}
}
2.4、移动法代码（推荐）
package com.ping.sort;
import java.util.Arrays;
//插入排序-希尔排序
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0};
shellSort2(arr);
System.out.println("排序后"+Arrays.toString(arr));
}
//对交换式的希尔排序进行优化 -> 移位法
public static void shellSort2(int[] arr) {
int count = 0;
//增量gap，并逐步缩小增量
for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
//从第gap个元素，逐个对其所在的组进行直接插入排序
for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
int j = i;
int temp = arr[j];
//这个if不就是之前直接插入排序，while里面最后的那个if么，换个位置而已提高效率啊
if(arr[j] <arr[j-gap]){
while(j - gap >= 0 && temp <arr[j-gap]){
//移动
arr[j] = arr[j-gap];
j -= gap;
}
//当退出while后，就给temp找到插入的位置
arr[j] = temp;
}
}
}
}
}