一、插入排序：时间复杂度、原地排序

原理：可以想象成打扑克牌时候，发到手里的牌，我们一张一张拿起来插到手里牌的适当位置。

        将待排序列表的第一个元素看作是一个有序序列（或叫有序区），然后从第二个元素开始，一直到最后一个元素，都看作无序区。现在从头到尾，一个一个的将无序区的元素，插到有序区的适当位置。

        也就是说：刚开始时，我们手里（也就是有序区），只有一张牌，现在我们每次从无序区摸一张牌，插到自己手里牌的适当位置。

        也就是说，将第一个元素看作是一个有序的列表，从第二个元素开始，将这个元素与有序区里的元素进行比较，找到合适的插入位置，同时，把插入位置后面的元素依次向后移一个位置，或者叫向右移一个位置。

具体做法：

1、将待排序列表的第一个元素看作是一个有序序列（有序区），第二个元素到最后一个元素，看作无序序列（无序区）。

2、取无序区里的第一个元素，比如a，将a与有序区最后一个元素进行比较，比如b，如果a>b，就把a放到b的后面，如果a<b，则把b向后移一个位置，然后再拿b前面那个数跟a进行比较，如果a还是比它小，就把b再往后移一个位置，把b前面的那个数也往自己原来的位置再向右移一个位置，以此类推，直到把a放到合适的位置，使得把a放进去之后，有序区依然是排好序的。

3、重复上个步骤，继续插入下个数据。

代码：

def insert_sort(li):
    for i in range(1, len(li)):  # i表示摸到的牌,它的下标
        temp = li[i]  # 摸到的牌
        j = i - 1  # j表示手里的牌，它的下标
        while j >= 0 and li[j] > temp:
            li[j + 1] = li[j]  # 手里的牌往右移一个位置
            j -= 1
        li[j + 1] = temp


l1 = [3, 2, 4, 1]
insert_sort(l1)
print(l1)

# 结果：
[1, 2, 3, 4]

查看每次插入排序的结果：

def insert_sort(li):
    for i in range(1, len(li)):  # i表示摸到的牌,它的下标
        temp = li[i]  # 摸到的牌
        j = i - 1  # j表示手里的牌，它的下标
        while j >= 0 and li[j] > temp:  # 找到合适的插入位置
            li[j + 1] = li[j]  # 手里的牌往右移一个位置
            j -= 1
        li[j + 1] = temp
        print(li)  # !! 每次插入一个值后的结果


l1 = [3, 2, 4, 1]
print(l1)
insert_sort(l1)

# 结果：
[3, 2, 4, 1]
[2, 3, 4, 1]
[2, 3, 4, 1]
[1, 2, 3, 4]

解释：

[3, 2, 4, 1]
[2, 3, 4, 1]
[2, 3, 4, 1]
[1, 2, 3, 4]

首先第一行：表示待排序列表：[3, 2, 4, 1]，其中，3是有序区

然后把2插进来，得到：[2, 3, 4, 1]；其中，红色表示有序区

把4插进来，得到：[2, 3, 4, 1]，

最后把1插进来，得到：[1, 2, 3, 4]