排序算法之三 插入排序(Insertion Sort)

概述

插入排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理非常类似于我们抓扑克牌，对于未排序数据（右手抓到的牌），在已排序序列（左手已经排好的牌）中从后向前扫描，找到相应位置并插入，同时需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。

算法描述

1.从第一个元素开始，即用该元素初始化已排序序列。
2.取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描。
3.如果该元素（已排序）大于新元素，则将该元素移到下一个位置。
4.重复步骤3，直到找到已经排序的元素小于或者等于新元素的位置。
5.将新元素插入到该位置
6.重复步骤2~5，直到完成所有数据排序。

插入排序C/C++代码如下：

/**
* 插入排序
* 最差时间复杂度 当输入序列是降序排列的，此时时间复杂度O(n^2)
* 最优时间复杂度 当输入序列是升序排列的，此时时间复杂度O(n)
* 平均时间复杂度 O(n^2)
* 空间复杂度     O(1)
* 稳定性         稳定
* 效率
* @param arr 数组
* @param n 长度
*/
void InsertionSort(int arr[],int n)
{
    for (int i = 1; i < n; i++)
    {
        int get = arr[i];  //右手抓的牌
        int j = i - 1;     //已排序好的最右端
        while (j >= 0 && arr[j] > get) {
            arr[j + 1] = arr[j]; // 如果该手牌比抓到的牌大，就将其右移
            j--;
        }
        arr[j + 1] = get;//将右手抓的牌插入到左手序列中
    }
    print(arr,n);
}

元素序列{3,44,38,5,47,15,36,26,27,2,46,4,19,50,48}的插入排序动态流程如下：