C语言实现插入排序

什么是插入排序？

插入排序（Insertion Sort） 是一种简单且逐步构建有序序列的排序算法。它的思想是将数组分为两部分：已排序的部分和未排序的部分。初始时，已排序部分只包含数组的第一个元素，然后逐步将未排序部分的元素插入到已排序部分的正确位置，直到整个数组有序为止。

插入排序的详细步骤

1、从数组的第二个元素开始，将其视为待插入的元素。
2、将待插入元素与已排序部分的元素进行比较，从已排序部分的末尾开始。
3、如果待插入元素小于已排序部分的某个元素，则将该元素向右移动一位，为待插入元素腾出插入位置。
4、重复步骤 3，直到找到待插入元素的正确位置。
5、将待插入元素插入到正确的位置。
6、重复步骤 2 到 5，直到将所有元素插入到已排序部分。

举例说明

假设我们有以下待排序的数组：[5, 2, 9, 1, 5, 6]。

第一轮： 将数组中的第一个元素（5）视为已排序部分，然后将下一个元素（2）插入到已排序部分的正确位置。
排序后数组：[2, 5, 9, 1, 5, 6]

第二轮： 将数组中的第一个和第二个元素（2, 5）视为已排序部分，然后将下一个元素（9）插入到已排序部分的正确位置。
排序后数组：[2, 5, 9, 1, 5, 6]

第三轮： 将数组中的前三个元素（2, 5, 9）视为已排序部分，然后将下一个元素（1）插入到已排序部分的正确位置。
排序后数组：[1, 2, 5, 9, 5, 6]

第四轮： 将数组中的前四个元素（1, 2, 5, 9）视为已排序部分，然后将下一个元素（5）插入到已排序部分的正确位置。
排序后数组：[1, 2, 5, 5, 9, 6]

第五轮： 将数组中的前五个元素（1, 2, 5, 5, 9）视为已排序部分，然后将下一个元素（6）插入到已排序部分的正确位置。
排序后数组：[1, 2, 5, 5, 6, 9]

最终，整个数组变得有序：[1, 2, 5, 5, 6, 9]。

示例代码

#include 

void InsertionSortFor(int arr[], int length);

void InsertionSortWhile(int arr[], int length);

void PrintArray(int arr[], int length);

int main()
{
	int arr[] = {5, 2, 9, 1, 5, 6};
	/*
	不可以放在函数内部，
	当数组作为函数参数传递给函数时，
	数组参数会被转换为指针类型，
	因此在函数内部无法通过sizeof操作符获取数组的长度。
	*/
	int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	printf("原始数组：");
	PrintArray(arr, length);

	InsertionSortFor(arr, length);

	printf("排序后的数组：");
	PrintArray(arr, length);
	return 0;
}

void InsertionSortFor(int arr[], int length)
{
	int i, j, key;

	for (i = 1; i < length; i++)
	{
		key = arr[i];

		// 从当前位置向前遍历已排序的子数组，找到合适的插入位置
		for (j = i - 1; j >= 0 && arr[j] > key; j--)
		{
			arr[j + 1] = arr[j]; // 向右移动元素
		}

		arr[j + 1] = key; // 插入元素到正确位置
	}
}

void InsertionSortWhile(int arr[], int length)
{
	int i, j, key;

	for (i = 1; i < length; i++)
	{
		key = arr[i];
		j = i - 1;

		// 将比 key 大的元素向右移动
		while (j >= 0 && arr[j] > key)
		{
			arr[j + 1] = arr[j];
			j = j - 1;
		}

		arr[j + 1] = key;
	}
}

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