插入排序原理及 Java 实现详解

插入排序概述

插入排序（Insertion Sort）是基础排序算法之一，特别适合数据量较小的场景。其核心在于构建有序序列，将未排序元素逐个插入到已排序部分的正确位置。

核心思想

算法维护一个已排序的子序列。遍历数组时，取出当前元素，从后向前扫描已排序部分。若发现比当前元素大的值，则将其向后移动一位，为当前元素腾出空间。重复此过程直到找到合适位置或到达序列头部，随后插入该元素。整个过程类似于整理扑克牌，每次拿起一张新牌，插入到手牌的正确顺序中。

执行步骤

1. 默认第一个元素已排序。
2. 选取下一个元素，在已排序序列中从后向前比较。
3. 若已排序元素大于待插入元素，则将其后移。
4. 重复比较与移动，直到找到不大于待插入元素的位置。
5. 将待插入元素放入空出的位置。
6. 重复上述步骤直至处理完所有元素。

Java 代码实现

下面是一个标准的 Java 实现示例。注意观察内部循环如何移动元素以及临时变量 temp 的作用。

import java.util.Arrays;

public class InsertionSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 62, 81, 0, 23, 55, 76, 87, 20, 54, 65, 76, 1};
        arr = insertionSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static int[] insertionSort(int[] array) {
        // 从第二个元素开始，假设第一个元素已排序
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            int temp = array[i]; // 暂存当前待插入元素
               i - ;       

            
             (j >=  && array[j] > temp) {
                array[j + ] = array[j]; 
                j--;
            }
            
            array[j + ] = temp;
        }
         array;
    }
}