插入排序

插入排序

一、算法介绍

插入排序，一般我们指的是简单插入排序，也可以叫直接插入排序。就是说，每次把一个数插到已经排好序的数列里面形成新的排好序的数列，以此反复。

插入排序属于插入类排序算法。

除了我以外，有些人打扑克时习惯从第二张牌开始，和第一张牌比较，第二张牌如果比第一张牌小那么插入到第一张牌前面，这样前两张牌都排好序了，接着从第三张牌开始，将它插入到已排好序的前两张牌里，形成三张排好序的牌，后面第四张牌继续插入到前面已排好序的三张牌里，直至排序完。

举例说明

插入排序一个 4 个元素的数列：4 2 9 1

[]表示排好序

第一轮： [4] 2 9 1 拿待排序的第二个数 2，插入到排好序的数列 [4]
与排好序的数列 [4] 比较
第一轮进行中：2 比 4 小，插入到 4 前
第二轮： [2 4] 9 1 拿待排序的第三个数 9，插入到排好序的数列 [2 4]
与排好序的数列 [2 4] 比较
第二轮进行中： 9 比 4 大，不变化
第三轮： [2 4 9] 1 拿待排序的第四个数 1，插入到排好序的数列 [2 4 9]
与排好序的数列 [2 4 9] 比较
第三轮进行中： 1 比 9 小，插入到 9 前
第三轮进行中： 1 比 4 小，插入到 4 前
第三轮进行中： 1 比 2 小，插入到 2 前
结果： [1 2 4 9]

二、算法实现

Go版本
package main

import "fmt"

func InsertSort(list []int) {
    n := len(list)
    // 进行 N-1 轮迭代
    for i := 1; i <= n-1; i++ {
        deal := list[i] // 待排序的数
        j := i - 1      // 待排序的数左边的第一个数的位置

        // 如果第一次比较，比左边的已排好序的第一个数小，那么进入处理
        if deal < list[j] {
            // 一直往左边找，比待排序大的数都往后挪，腾空位给待排序插入
            for ; j >= 0 && deal < list[j]; j-- {
                list[j+1] = list[j] // 某数后移，给待排序留空位
            }
            list[j+1] = deal // 结束了，待排序的数插入空位
        }
    }
}

func main() {
    list := []int{5}
    InsertSort(list)
    fmt.Println(list)

    list1 := []int{5, 9}
    InsertSort(list1)
    fmt.Println(list1)

    list2 := []int{5, 9, 1, 6, 8, 14, 6, 49, 25, 4, 6, 3}
    InsertSort(list2)
    fmt.Println(list2)
}

输出

[5]
[5 9]
[1 3 4 5 6 6 6 8 9 14 25 49]

Python版本

def InsertSort(array):
	for i in range(1, len(array)):
		if array[i - 1] > array[i]:
			temp = array[i]     # 当前需要排序的元素
			index = i           # 用来记录排序元素需要插入的位置
			while index > 0 and array[index - 1] > temp:
				array[index] = array[index - 1]     # 把已经排序好的元素后移一位，留下需要插入的位置
				index -= 1
			array[index] = temp # 把需要排序的元素，插入到指定位置
if __name__ == '__main__':
	array = [5, 9, 1, 6, 8, 14, 6, 49, 25, 4, 6, 3]
	InsertSort(array)

数组规模 n 较小的大多数情况下，我们可以使用插入排序，它比冒泡排序，选择排序都快，甚至比任何的排序算法都快。

数列中的有序性越高，插入排序的性能越高，因为待排序数组有序性越高，插入排序比较的次数越少。

大家都很少使用冒泡、直接选择，直接插入排序算法，因为在有大量元素的无序数列下，这些算法的效率都很低。