十大基础排序算法一一插入排序详解

1. 插入排序的概念介绍
2. 原理分析与时间复杂度说明
3. 两个示例代码：
   • 基础演示版 —— 帮助理解插入排序的原理
   • 业务逻辑场景版 —— 演示如何在实际场景中使用插入排序

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一、什么是插入排序

**插入排序（Insertion Sort）**是一个在我们日常生活中非常常见的排序思路：就像打扑克牌一样，我们拿到新牌后，要把它插入到已有“排好”的牌组里，使得整个牌组依旧保持有序。

基本思路如下：

1. 从第二个元素开始，认为第一个元素已经是排好序的。
2. 将当前元素与前面已经排好序的元素依次进行比较，若发现它更小，就将这些元素向后“挪动”一格，给当前元素腾位置；
3. 找到合适的位置后，将当前元素插入。
4. 重复以上步骤，直到所有元素都被插入到正确位置。

当序列已经接近有序时，插入排序效率非常高；但如果序列是反向有序的，那么它需要大量移动操作。

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二、原理简析

1. 外层循环：从 i = 1 到 n-1（假设下标从 0 开始），每次都要把第 i 个元素“插”到前面已经排好序的 [0..i-1] 区间里。
2. 内层比较：从 i-1 开始，依次往前比较，如果发现 arr[j] > arr[j+1]，就把 arr[j] 向后挪 arr[j+1] = arr[j]，然后继续比较更前面的元素，直到找出合适的位置，把当前元素插入。
3. 实时插入：在这个过程中，需要临时保存当前要插入的元素，否则会被覆盖。

举个简单例子：

• 初始序列：[5, 2, 9, 1, 7]
• 第 1 步（i=1，要插入的元素是 2）
  • 与索引 0 处的元素 5 比较，2 < 5，所以把 5 往后挪，序列临时变为 [5, 5, 9, 1, 7]