【图解数据结构】 一组动画彻底理解插入排序


由于LeetCode上的算法题很多涉及到一些基础的数据结构,为了更好的理解后续更新的一些复杂题目的动画,推出一个新系列 —–《图解数据结构》,主要使用动画来描述常见的数据结构和算法。本系列包括十大排序、堆、队列、树、并查集、图等等大概几十篇。


插入排序

插入排序的代码实现虽然没有冒泡排序和选择排序那么简单粗暴,但它的原理应该是最容易理解的了,因为只要打过扑克牌的人都应该能够秒懂。插入排序是一种最简单直观的排序算法,它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。

算法步骤

  1. 将第一待排序序列第一个元素看做一个有序序列,把第二个元素到最后一个元素当成是未排序序列。

  2. 从头到尾依次扫描未排序序列,将扫描到的每个元素插入有序序列的适当位置。(如果待插入的元素与有序序列中的某个元素相等,则将待插入元素插入到相等元素的后面。)。

来源:https://github.com/hustcc/JS-Sorting-Algorithm

算法演示

【图解数据结构】 一组动画彻底理解插入排序

排序动画过程解释

  1. 一开始左端数字已经排序,数字 5 不动

  2. 然后,取出剩余未操作的左端数字 3

  3. 将其与已经操作的左侧数字相比较

  4. 如果左边的数字较大,则交换两个数字

  5. 这种情况下,由于 5 大于 3 ,所以交换两个数字

  6. 重复此操作,直到出现一个较小的数字或者数字到达左端

  7. 数字 3 已经完成排序

  8. 接下来,和之前一样取出剩余未操作的左端数字 4  

  9. 与其相邻的左边数字进行比较

  10. 这种情况下,由于 5 大于 4 ,所以交换两个数字

  11. 继续操作,由于 3 小于 4 ,即出现了更小的数字,所以 4 停止移动

  12. 数字 4 已经完成排序

  13. 重复相同的操作,直到所有的数字完成排序

代码实现

为了更好的让读者用自己熟悉的编程语言来理解动画,笔者将贴出多种编程语言的参考代码,代码全部来源于网上。

C++代码实现

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Java代码实现

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Python代码实现

【图解数据结构】 一组动画彻底理解插入排序

JavaScript代码实现

【图解数据结构】 一组动画彻底理解插入排序

如果你是iOS开发者,可以在GitHub上 https://github.com/MisterBooo/Play-With-Sort-OC 获取更直观可调试运行的源码。


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