C语言数据结构-插入排序算法

原创于 2026-01-09 00:30:00 发布 · 547 阅读

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一、概念

插入排序是一种简单直观的排序算法，插入排序是稳定排序算法。当两个元素的值相等时，后处理的元素会被插入到先处理元素的后面，不会改变它们的相对顺序。这一特性在某些应用场景中非常重要。

算法将整个数组分为两个逻辑部分：

已排序部分：初始时只包含第一个元素
未排序部分：包含数组中剩余的所有元素

排序过程中，算法不断地从未排序部分取出第一个元素，将其插入到已排序部分的正确位置，逐步扩大已排序部分的范围，直到整个数组有序。

二、代码详解

2.1 核心插入排序

插入排序的执行流程：

首先将数组分为已排序和未排序两部分，初始时已排序部分只包含第一个元素，其余都是未排序部分。

然后从第二个元素开始，依次将每个未排序元素作为关键值，在已排序部分中从后向前进行比较。每次比较时，如果当前已排序元素大于关键值，就将该元素向后移动一位，为关键值腾出位置；继续向前比较，直到找到第一个不大于关键值的元素或到达数组开头为止。

最后将关键值插入到找到的位置后面。这样每处理一个元素，已排序部分就增加一个元素，未排序部分减少一个元素，直到所有元素都插入到正确位置，整个数组就完全有序了。

#include <stdio.h>

// 插入排序
void insertionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

2.2 打印数组

// 打印数组
void printArray(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

2.3 主函数main

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90, 5, 87, 43};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    
    printf("=== 插入排序测试 ===\n");
    printf("原始数组: ");
    printArray(arr, n);
    
    insertionSort(arr, n);
    
    printf("排序后数组: ");
    printArray(arr, n);
    
    return 0;
}