🔍什么是插入排序？

插入排序是一种简单的排序算法，它的基本思想是：将待排序的元素，从第二个元素开始，依次与前面的已排好序的元素进行比较，将它插入到相应的位置中，直到所有的元素排序完成。在这个过程中，所有比插入元素大的元素都会依次后移一位，留出空间给它插入。

当插入第i(i>=1)个元素时，前面的array[0],array[1],…,array[i-1]已经排好序，此时用array[i]的排序码与array[i-1],array[i-2],…的排序码顺序进行比较，找到插入位置即将array[i]插入，原来位置上的元素顺序后移.
在这里插入图片描述

🔑插入排序的优缺点

插入排序性能分析

元素集合越接近有序，直接插入排序算法的时间效率越高
时间复杂度：O(N^2)
空间复杂度：O(1)，它是一种稳定的排序算法
稳定性：稳定

插入排序的优点在于简单、易于实现。对于已经有序的数组来说，插入排序只需要进行比较操作而不需要交换操作，因此速度非常快。但是对于无序数组来说，插入排序的时间复杂度会比较高，不太适合大规模的排序。插入排序的时间复杂度是O(n^2)，但是在插入小规模数据时，插入排序比较高效。并且，插入排序是一种稳定的排序算法，即排序前后，每个元素的相对位置不会发生变化。所有他是小数据量排序的王者。

🚀实现插入排序

具体实现过程如下：

从第二个元素开始，将当前元素作为待插入元素，存储在一个临时变量中。
将待插入元素与已排序的子序列中的元素进行比较，找到待插入位置。
将插入位置后的元素依次交换，为待插入元素腾出插入位置。

重复步骤 1-3，直到所有元素都插入到了已排序的子序列中，得到最终有序序列。

// 插入排序算法实现
void InsertSort(int* a, int n)
{
    // 循环遍历输入数组，共进行n-1轮插入操作
    for (int i = 0; i < n-1; ++i)
    {
        // 在[0, i]范围内是有序的，取 a[i+1] 的值进行比较并插入
        int end = i;  // end 表示有序区间的最后一个元素下标
        int tmp = a[i+1];  // 记录需要插入的元素值

        // 在有序区间内查找插入位置并移动元素
        while (end >= 0)
        {
            if (a[end] > tmp)  // 将比tmp大的元素向后移动
            {
                a[end + 1] = a[end];
                --end;  // 记录待插入元素应该处于的位置
            }
            else  // 如果找到了合适的插入位置，跳出循环
            {
                break;
            }
        }

        // 将 tmp 插入到待插入位置上
        a[end + 1] = tmp;
    }
}