- 直接插入排序
- 折半插入排序
- 二路插入排序
- 表排序
- 希尔排序
插入排序(Insertion Sort)的基本思想是:每次将一个待排序的记录,按其关键字大小插入到前面已经排好序的数据序列的适当位置,直到全部记录插入完成为止。
一、基本思想
假设待排序的记录存放在数组R[0…n-1]中。初始时,R[0]自成1个有序区,无序区为R[1…n-1]。从i=1起直至i= n-1为止,依次将R[i]插入当前的有序区R[0…i-1]中,生成含n个记录的有序区。
通常将一个记录R[i](i=1,2,…,n-1)插入到当前的有序区,使得插入后仍保证该区间里的记录是按关键字有序的操作称第i趟插入排序。
排序过程的某一中间时刻,R被划分成两个子区间R[0…i-1](已排好序的有序区)和[i…n-1](当前未排序的部分,可称无序区)。
插入排序的基本操作是将当前无序区的第1个记录R[0]插人到有序区R[0…i-1]中适当的位置上,使 R[0…i]变为新的有序区。因为这种方法每次使有序区增加1个记录,通常称增量法。
下图为插入排序是示意图:
二、插入排序的实现

public
void
InsertSort(SeqList
<
int
>
R)
{
for ( int i = 1 ; i < R.Length; i ++ )
{
if (R.Data[i] < R.Data[i - 1 ])
{
int temp = R.Data[i];
int j = 0 ;
for (j = i - 1 ; j >= 0 && temp < R.Data[j]; j -- )
{
R.Data[j + 1 ] = R.Data[j];
}
R.Data[j + 1 ] = temp;
}
}
}
{
for ( int i = 1 ; i < R.Length; i ++ )
{
if (R.Data[i] < R.Data[i - 1 ])
{
int temp = R.Data[i];
int j = 0 ;
for (j = i - 1 ; j >= 0 && temp < R.Data[j]; j -- )
{
R.Data[j + 1 ] = R.Data[j];
}
R.Data[j + 1 ] = temp;
}
}
}
三、时间复杂度分析
插入排序算法的时间复杂度分为最好、最坏和随机三种情况:(1)最好的情况是关键字在序列中顺序有序。这时外层循环的比较次数为n-1,if条件的比较次数为n-1,内层循环的次数为0。这样,外层循环中每次记录的比较次数为2,整个序列的排序所需的记录关键字的比较次数为2(n-1),移动次数为0,所以插入排序算法在最好情况下的时间复杂度为O(n)。
(2)最坏情况是关键字在记录序列中逆序有序。这时内层循环的循环系数每次均为i。这样,整个外层循环的比较次数为:

因此,插入排序算法在最坏情况下的时间复杂度为O(n2)。
(3)如果顺序表中的记录的排列是随机的,则记录的期望比较次数为n2/4。因此,插入排序算法在一般情况下的时间复杂度为O(n2)。
可以证明,顺序表中的记录越接近于有序,插入排序算法的时间效率越高,其时间效率在O(n)到O(n2)之间。
总的说来,插入排序所需进行关键字间的比较次数和记录移动的次数均为n2/4,所以插入排序的时间复杂度为O(n2)。