直接插入排序(Straight Insertion Sort)

算法介绍

  直接插人排序的工作方式像许多人排序一手扑克牌。开始时，我们的左手为空并且桌子上的牌面向下。然后，我们每次从桌子上拿走一张牌并将它插入左手中正确的位置。为了找到一张牌的正确位置,我们从右到左将它与已在手中的每张牌进行比较。如图2-1所示，拿在左手上的牌总是排序好的,原来这些牌是桌子上牌堆中顶部的牌。对于少量元素的排序，插入排序是一个有效的算法。

算法描述

  首先我们将数组中的数据分为两个区间，已排序区间和未排序区间。初始已排序区间只有一个元素，就是数组的第一个元素，然后在未排序区间中依次取出元素并插入到已排序区间的合适位置，并保证已排序区间一直是有序。重复这个步骤直到未排序区间元素为空，排序完成。

动图演示

算法分析

  时间复杂度：O(N²)

  空间复杂度：O(1)

  稳定性：稳定

代码实现

// C++
void straightInsertionSort(int array[], int length) {
    for (int i = 1; i < length; ++i) {  // 遍历无序序列
        int key = array[i];  // 记录准备插入的元素
        int j = i - 1;  // 记录当前比较位置指针
            
        while (j >= 0 && array[j] > key) {  // 寻找插入位置
            array[j + 1] = array[j];  // 元素后移 
            --j;  // 指针减1，当前比较位置前移
        }
        array[j + 1] = key;  // 插入合适位置
    }
}

参考

算法导论

数据结构与算法分析(Java语言描述)

数据结构(C语言版)