【排序演算法動畫解】直接插入排序

本文為系列專題【資料結構和演算法：簡單方法】的第 14 篇文章。

1. 資料結構 | 順序表
2. 資料結構 | 連結串列
3. 資料結構 | 棧
4. 資料結構 | 佇列
5. 資料結構 | 雙連結串列和迴圈連結串列
6. 資料結構 | 二叉樹的概念和原理
7. 資料結構 | 二叉樹的建立及遍歷實現
8. 資料結構 | 線索二叉樹
9. 資料結構 | 二叉堆
10. 演算法 | 順序查詢和二分查詢
11. 資料結構(視訊) | 二叉查詢樹
12. 排序演算法(視訊) | 排序基本介紹和氣泡排序
13. 排序演算法(視訊) | 簡單選擇排序

前面介紹了已經介紹了三種排序，暴力排序、氣泡排序和簡單選擇排序，一個共同點都是基於交換。

我們可以用另一種視角來看待排序，即將一個待排序的陣列看成兩個部分：有序區和亂序區。

在排序開始前，整個陣列都是亂序區，而有序區則為空：

排序開始後，有序區逐漸擴大，亂序區逐漸縮小：

排序完成後，整個陣列都是有序區，亂序區則為空：

核心思想：將陣列看作無序區和有序區兩個區，從無序區中選出一個元素，按大小插入到有序區的合適位置。當無序區為空時，有序區自然就完成排序了。

動態過程如下：

程式碼實現如下：

/*
 * 直接插入排序
 * array : 陣列
 * length : 陣列長度 
 */
void straight_insertion_sort(int *array, int length)
{
    int i, j;
    // 外層迴圈 決定待插入值
    for (i = 1; i < length; i++) {
        if (array[i] < array[i - 1]) {
            int tmp = array[i]; // 待插入值
            // 內層迴圈 在有序區中為待插入值騰出位置
            for (j = i - 1; j >= 0 && array[j] > tmp; j--) {
                array[j + 1] = array[j];
            }
            array[j + 1] = tmp; // 插入
        }
    }
}

請注意插入元素到有序區的關鍵程式碼 array[j + 1] = tmp;中的 j+1。

以上就是直接插入排序的基本原理。

完整程式碼請移步至 GitHub | Gitee 獲取。

如有錯誤，還請指正。

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