插序，稳扎稳打，有条不紊

2023-11-08 14:55:52

插入排序：算法家族中简单高效的排序利器

在浩瀚的排序算法家族中，插入排序可谓鹤立鸡群。它以其直观易懂、效率可靠的特点，赢得了算法工程师的青睐，在各种场合大显身手。今天，我们将深入探索插入排序算法的奥秘，了解其工作原理、复杂度分析，并通过生动的示例，让您亲眼见证其卓越表现。

插入排序：逐步递进，渐入佳境

插入排序算法的工作方式就像我们整理扑克牌一样。首先，我们从无序序列中选择一个元素，将其作为有序序列的第一个元素。然后，我们将剩余元素逐个与有序序列进行比较，找到合适的位置将该元素插入有序序列中。这个过程一直持续到所有元素都被插入到有序序列中。

步步为营，稳扎稳打

插入排序算法的核心在于其稳扎稳打的策略。它从无序序列中选择第一个元素作为有序序列的起点，然后依次将剩余元素插入到合适的位置。这种渐进式的排序方式，保证了算法在任何情况下都能正确排序。

时间与空间的考量：效率与资源的平衡

插入排序算法的时间复杂度为 O(n²)，这意味着随着输入规模的增加，算法的运行时间会呈平方级增长。这种时间复杂度与冒泡排序、选择排序等其他简单排序算法类似。不过，插入排序算法在空间复杂度方面表现出色，仅需常数级的额外空间。

稳定的排序方式：有序不变，次序依旧

插入排序算法是一种稳定的排序算法，这意味着它可以保持输入序列中具有相同键值的元素的相对顺序。这种特性在某些场景下非常重要，例如当您需要对包含相同数据但具有不同顺序的多个序列进行排序时。

实战演练：代码示例，亲眼见证

为了让您更好地理解插入排序算法的运作方式，我们准备了一个简单的代码示例。在这个示例中，我们将使用 Python 语言实现插入排序算法，并通过一个无序列表来展示其排序过程。

def insertion_sort(array):
    """
    对给定列表进行插入排序

    参数：
        array：需要排序的列表

    返回：
        排序后的列表
    """

    for i in range(1, len(array)):
        current_element = array[i]
        j = i - 1
        while j >= 0 and current_element < array[j]:
            array[j + 1] = array[j]
            j -= 1
        array[j + 1] = current_element

    return array


# 测试用例
unsorted_list = [5, 3, 1, 2, 4]
print("排序前：", unsorted_list)

sorted_list = insertion_sort(unsorted_list)
print("排序后：", sorted_list)