Insertion Sort

插入排序（Insertion Sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。

算法描述

使用插入排序为一列数字进行排序的过程

一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下：

1. 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序
2. 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描
3. 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置
4. 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
5. 将新元素插入到该位置后
6. 重复步骤2~5

如果比较操作的代价比交换操作大的话，可以采用二分查找法来减少比较操作的数目。该算法可以认为是插入排序的一个变种，称为二分查找插入排序。

示例代码

C

void insertion_sort(int array[], int first, int last){
	int i, j, temp;
	for (i = first + 1; i <= last; i++){
		temp = array[i]; //与已排序的数逐一比较，大于temp时，该数向后移
                //当first=0，j循环到-1时，由于[[短路求值]]，不会运算array[-1]
		for(j = i - 1; j >= first && array[j] > temp; j--) 
			array[j + 1] = array[j];
		array[j+1] = temp; //被排序数放到正确的位置
	}
}

C++

template<typename T> //整数或者浮点数都可以可使用,若要使用类(class)时必须设置大于(>)的比较功能
void insertion_sort(T arr[], int len) {
	int i, j;
	T temp;
	for (i = 1; i < len; i++) {
		temp = arr[i];
		for (j = i - 1; j >= 0 && arr[j] > temp; j--)
			arr[j + 1] = arr[j];
		arr[j + 1] = temp;
	}
}

template<typename T>
void insertion_sort(T *first, T *last) {
	T *i, *j, temp;
	for (i = first + 1; i <= last; i++) {
		temp = *i;
		for (j = i - 1; j >= first && *j > temp; j--)
			*(j + 1) = *j;
		*(j + 1) = temp;
	}
}

C#

public static void InsertSort(double[] data) {
	int i, j;
	var count = data.Length;
	for (i = 1 ; i < count ; i++) {
		var t = data[i];
		for(j = i - 1; j >= 0 && data[j] > t; j--)
			data[j + 1] = data[j];
		data[j + 1] = t;
	}
}

Java

public class Insertion {  
    public static void insertionSort(Comparable []data) {  
        for(int index = 1; index < data.length; index++) {  
            Comparable key = data[index];  
            int position = index;  
            //shift larger values to the right  
            while (position > 0 && data[position - 1].compareTo(key) > 0) {  
                data[position] = data[position - 1];  
                position--;  
            }  
            data[position] = key;  
        }     
    }  
    public static void main(String []args) {  
        Comparable []c = {4, 9, 23, 1, 45, 27, 5, 2};  
        insertionSort(c);  
        for(int i = 0; i < c.length; i++)  
            System.out.println("插入排序：" + c[i]);  
    }  
}

Python

def insertion_sort(n):
    if len(n) == 1:
        return n
    b = insertion_sort(n[1:])
    m = len(b)
    for i in range(m):
        if n[0] <= b[i]:
            return b[:i]+[n[0]]+b[i:]
    return b + [n[0]]
#另一个版本
def insertion_sort(lst):
    if len(lst) == 1:
        return
 
    for i in xrange(1, len(lst)):
        temp = lst[i]
        j = i - 1
        while j >= 0 and temp > lst[j]:
            lst[j + 1] = lst[j]
            j -= 1
        lst[j + 1] = temp