Java 插入排序和哨兵

我正在努力理解Insertionsort。我听说我可以用哨兵来提高它

这是我没有哨兵的代码：

public static int[] insertionSort(int[] sortieren) {
    int temp;
    for (int i = 1; i < sortieren.length; i++) {
        temp = sortieren[i];
        int j = i;
        while (j > 0 && sortieren[j - 1] > temp) {
            sortieren[j] = sortieren[j - 1];
            j--;
        }
        sortieren[j] = temp;
    }
    return sortieren;
}

publicstatic int[]insertionSort（int[]sortieren）{
内部温度；
for（int i=1；i0&&sortieren[j-1]>temp）{
sortieren[j]=sortieren[j-1]；
j--；
}
sortieren[j]=温度；
}
返回sortieren；
}

我目前正在尝试了解在哪种情况下可以获得ArrayIndexOutOfBounds异常。你能帮助我理解为什么需要一个哨兵来改进代码，以及我必须在哪里输入它吗？我会说，我必须在数组的左边缘放置一个Integer.MIN_值，但我不确定，因为我没有看到它超出数组的情况

如果您能帮助我了解Insertionsort中哨兵的用法，我将不胜感激

有哨兵…

    public void insertionSort(int[] array) {

    int temp;
    int arraySentinel[] = new int[array.length+1];
    for(int i = 0; i < array.length; i++){
        arraySentinel[i+1] = array[i];
    }
    arraySentinel[0] = Integer.MIN_VALUE;

    for (int i = 1; i < arraySentinel.length; i++) {
            temp = arraySentinel[i];
            int j = i;
            /**
             * Stabil weil sortieren[j-1] > temp!
             * Wäre nicht stabil wenn >=!
             */
            while (arraySentinel[j - 1] > temp) {
                arraySentinel[j] = arraySentinel[j - 1];
                j--;
            }
            arraySentinel[j] = temp;                
    }

    for (int i = 1; i < arraySentinel.length; i++){
        array[i-1] = arraySentinel[i];
    }
}

public void insertionSort（int[]数组）{
内部温度；
int-arraysentel[]=新的int[array.length+1]；
for（int i=0；i温度！
*我们没有稳定的生活！
*/
而（阵列温度[j-1]>温度）{
ArraySentel[j]=ArraySentel[j-1]；
j--；
}
阵列温度[j]=温度；
}
for（int i=1；i

静态哨兵将是一个非常低的值，它将作为数组的第一个元素，即数组[0]中的元素。这样做的好处是不检查代码中的条件“j>0”

添加了j>0条件，以便程序不会给出ArrayIndexOutOfBounds异常。通过在数组[0]处添加一个填充元素，并从数组[1…n]运行循环，我们节省了检查j>0条件的开销

请注意，无条件地，它不会影响插入排序的复杂性

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编辑：修改后的实施是正确的。我假设您感到困惑，因为现在您必须再次填充整个数组，这将需要额外的θ（n）时间。所以您担心添加sentinel实际上会使速度变慢。但是，您需要了解这是Java的问题。Java数组具有不可变的大小，因此需要创建一个新数组。这不是算法的了望。算法与语言无关。如果您使用其他具有可变数组大小规定的语言，或者使用Java的列表，那么sentinel可以在O（1）时间内添加。在这种情况下，生成的程序将更快。

您不需要创建更大的新阵列

只需在数组中运行一次，找到最小元素并将其移动到第0个位置

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现在，这个元素可以作为哨兵，您可以在不进行边界检查的情况下对数组的其余部分进行排序。

谢谢您。但是，如果我想实现这个哨兵，我将创建一个长度为+1的新数组，我的代码是否仍然在原地？或者我可以用更好的方式来实现这一点。我在主题中添加了新代码。您的实现似乎正确。我能理解为什么它看起来似乎没有什么用处，因为它对整体复杂性没有任何影响。但是您必须认识到，您只是在减少开销常数，因此它不会减少渐进复杂性。事实上，插入排序被广泛使用，因为它的内部循环非常有效，只需使用很少的常量，并进行适当的交换。好的，谢谢。我终于明白了！也许与ArrayList mhm合作更好。我添加了新代码，希望现在一切正常：）没问题！感谢您为实现sentinel代码而付出的努力，并再次询问您的问题。表明你真的想知道。快乐编程：）嘿，如果您的问题得到满意的回答，请将其标记为已回答！