==算法主要衡量標準==

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• 時間復雜度（運行時間）

在算法時間復雜度維度，我們主要對比較和交換的次數做對比，其他不交換元素的算法，主要會以訪問數組的次數的維度做對比。

其實有很多同學對于算法的時間復雜度有點模糊，分不清什么所謂的 O(n),O(nlogn),O(logn)...等，也許下圖對一些人有一些更直觀的認識。

• 空間復雜度（額外的內存使用）

排序算法的額外內存開銷和運行時間同等重要。 就算一個算法時間復雜度比較優秀，空間復雜度非常差，使用的額外內存非常大，菜菜認為它也算不上一個優秀的算法。

• 結果的正確性

這個指標是菜菜自己加上的，我始終認為一個優秀的算法最終得到的結果必須是正確的。就算一個算法擁有非常優秀的時間和空間復雜度，但是結果不正確，又有什么意義呢？

==原理==

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每次在無序的列表中取一個元素插入到一個有序列表的適當位置，成為一個元素加1的新的有序列表。。

插入排序根據原理又分為 直接插入排序、二分插入排序、希爾排序等，今天主要講一下直接插入排序。直接插入排序是一種穩定的排序算法

假設排序順序從左至右，具體步驟如下：

列表第一個元素和前面元素比較，如果小于前面元素（其實不存在），則交換位置。（這步其實可以沒有）

列表第二個元素和前面元素（第一個元素）比較，如果小于前面元素，則交換位置。

列表第三個元素和前面元素（第二個元素）比較，如果小于前面元素，則交換位置。如果和前面元素交換了位置，現在在第二個位置上，則接著繼續和前面元素比較（第一個元素），如果小于前面元素，接著再次交換位置，然后再次重復比較過程....

...繼續重復以上過程，直到最后一個元素完成比較

比較移動過程中，如果元素不需要移動意味著該元素排序完畢。

++網絡上的插入排序大多都是新建一個有序列表用來存放最終結果，其實在無序列表上進行排序操作空間復雜度才更優++

也許一張更直觀的圖比上千句話效果都好：

==復雜度==

• 時間復雜度

比較次數

對于長度為N的主鍵不重復的列表，插入排序 平均情況下需要n2/4次比較，最壞情況下需要n2/2次比較，最好的情況下需要n-1 次比較。

交換次數

對于長度為N的主鍵不重復的列表，插入排序平均情況下需要n2/4次交換，最壞情況下需要n2/2次交換，最好情況下需要0次交換。

==性能和特點==

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總體來說，直接插入排序是一種比較簡單的排序算法，很容易理解也很好用代碼實現，當然他的特點也很明顯：

運行時間和數據初始狀態有關

插入排序的思想是把一個元素插入一個有序的列表中，假如這個元素的位置正好是有序部分的末尾呢？也就是說當前元素不用移動位置。 再一次假如整個列表都是有序的會發生什么情況呢？根本就不需要移動任何元素。這也就是為什么在最好的情況下交換次數為0，比較次數為n-1的原因。

假如列表的很大一部分元素是有序的，插入排序可能比大多數排序算法都要快。

==適用場景==

直接插入排序對于小型列表或者非隨機元素列表很有效。例如：部分元素有序。大體可歸納為：

每個元素距離自己的最終位置都不遠。

一個有序的大列表連接一個小列表。

列表中只有少數元素不正確。

==其他==

• 為什么插入排序是穩定呢？

插入排序是在一個已經有序的小序列的基礎上，一次插入一個元素。當然，剛開始這個有序的小序列只有1個元素，就是第一個元素。比較是從有序序列的末尾開始，也就是想要插入的元素和已經有序的最大者開始比起，如果比它大則直接插入在其后面，否則一直往前找直到找到它該插入的位置。如果碰見一個和插入元素相等的，那么插入元素把想插入的元素放在相等元素的后面。所以，相等元素的前后順序沒有改變，從原無序序列出去的順序就是排好序后的順序，所以插入排序是穩定的。

==實現案例==

• c#

static void Main(string[] args){List<int> data = new List<int>() ;for (int i = 0; i < 10; i++){data.Add(new Random(Guid.NewGuid().GetHashCode()).Next(1, 100));}//打印原始數組值Console.WriteLine($"原始數據： {string.Join(",", data)}");int n = data.Count;//此處可以直接從第二個元素開始for (int i = 1; i < n; i++){ //查找最小的元素的索引for (int j = i; j>0 ; j--){if (data[j] < data[j - 1]){//異或法 交換兩個變量，不用臨時變量data[j] = data[j] ^ data[j-1];data[j-1] = data[j] ^ data[j - 1];data[j ] = data[j] ^ data[j - 1];}}}//打印排序后的數組Console.WriteLine($"排序數據： {string.Join(",", data)}");Console.Read();} 復制代碼

運行結果：

原始數據： 72,78,42,60,84,74,60,79,72,52

排序數據： 42,52,60,60,72,72,74,78,79,84

Go

家里沒環境，還得翻墻，以后再補上吧，望見諒。

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獨樂不如眾樂

我表弟在追學校的一個女生，每天短信無數，可那妞從來都不回他。我對他說：騷年！女人的天性只是八卦和好奇心！就你這樣還想泡妞呢！看你表哥的！我用他手機給那妞發：你是我們學校三大美女之一，但我只喜歡你。半分鐘之后，那妞就回了：另外兩個是誰，你為什么只喜歡我啊？

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轉載于:https://juejin.im/post/5cafe94b5188251b2f3a521f

總結

以上是生活随笔為你收集整理的程序猿修仙之路--算法之直接插入排序的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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