c语言插入排序算法（详解）

news2024/12/23 22:14:50

插入排序是一种简单直观的排序算法，其主要思想是将一个待排序的元素插入到已经排好序的部分的合适位置。

插入排序的原理如下：

将序列分为两部分：已排序部分和未排序部分。初始时，已排序部分只包含第一个元素，未排序部分包含其余的元素。
从未排序部分取出第一个元素，将其插入到已排序部分的合适位置，使得已排序部分仍然保持有序。
重复步骤2，直到未排序部分中的所有元素都被插入到已排序部分，排序完成。

插入排序是一种稳定的排序算法，时间复杂度为O(n^2)，在最坏的情况下，需要进行大量的元素移动。但在实际应用中，当待排序序列基本有序时，插入排序的效率会非常高，因为大部分元素不需要移动。另外，插入排序是一种原地排序算法，不需要额外的空间，因此在空间复杂度上较为优秀。
在这里插入图片描述 插入排序的代码：

插入排序在序列基本有序的情况下插入的效率非常的高，数据序列比较少的情况下插入排序的效率是很高的

插入排序的项目结构
在这里插入图片描述 插入排序项目代码截图：

在这里插入图片描述 插入排序具体的代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <sys/timeb.h>

#define MAX 10
// 获取当前系统的时间
long getSystemTime() {
    struct timeb tb;
    ftime(&tb);
    return tb.time * 1000 + tb.millitm;
}

// 交换函数
void Swap(int* a, int* b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}
int flag = 0; // 表示没有排序好
//插入排序实现的代码
void InsertSort(int arr[], int length) {
    int j;
    for (int i = 1; i < length; i++) {
       // 用当前这个数和前面的这个数进行比较
        if (arr[i] < arr[i - 1]) {
           // 插入排序，给数据做一个缓存
            int temp = arr[i];
            for (j = i - 1; j >= 0 && temp < arr[j];j--) {
                arr[j + 1] = arr[j];

            }
            arr[j + 1] = temp;
        }
    }

}



// 打印函数
void PrintArray(int arr[], int length) {
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}
int main()
{

    int arr[MAX];
    srand((unsigned int)time(NULL));
    for (int i = 0; i < MAX; i++) {
        int randNum = rand() % MAX;
        arr[i] = randNum;
    }
    
    PrintArray(arr, MAX);
    //插入排序
    long InsertSort_start = getSystemTime();
    InsertSort(arr, MAX);
    PrintArray(arr, MAX);
    long InsertSort_end = getSystemTime();
    printf("插入排序%d个元素所需要的时间:%ld\n", MAX, InsertSort_end - InsertSort_start);
    return 0;

}