直接插入排序
作者：尹正杰
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一.直接插入排序（Direct insertion sort）概述
在为排序序列中，构建一个子排序序列，直至全部数据排序完成
将代排序的数，插入到已经排序的序列中合适的位置
增加一个哨兵，放入比较值，让它和后面已经排好的序列比较，找到合适的插入点
二.直接插入排序原理
初始值：[1 9 8 5 6] 第一趟：[0 1 9 8 5 6] [9 1 9 8 5 6] -> [1 9 8 5 6] #如大家所看到的，和初始值必须，我在第一个位置上增加了一个数字0，这个数字0的位置我们称其为哨兵，接下来我们直接取初始值的第二个索引9和它前面一个索引比较（第一个索引相比较），哨兵9比1大，则不需要交换位置，本轮比较结束。
第二趟：[8 1 9 8 5 6] [8 1 ? 9 5 6] [8 1 8 9 5 6] -> [1 8 9 5 6] #拿到上一轮比赛结果，接下来我们直接取初始值的第三个索引8和它前面一个索引比较，本轮哨兵为8，而哨兵8比9小，因此，我们需要把9往右移动一位，此时哨兵被插入8和9交换位置索引变为第二个索引，此时依旧需要和前面的一个索引进行比较，很显然第一个索引为1，而哨兵为8，哨兵8比1大，则不需要交换位置，本轮比赛结束。（简单的说就是如果比本轮哨兵大就相互交换位置，如果比本轮哨兵小则本轮结束）
第三趟：[5 1 8 9 5 6] [5 1 8 ? 9 6] [5 1 ? 8 9 6] [5 1 5 8 9 6] -> [1 5 8 9 6] #拿到上一轮比赛结果，接下来我们直接去初始值的第四个索引5和它前面一个索引比较，本轮哨兵为5，而哨兵5比9小，因此他们需要相互交换位置，接着哨兵5再和它前面一个索引比较，哨兵5比8小，继续交换位置，然后继续和它前面一个索引比价，发现哨兵5比1大，终止本轮比赛。
第四趟：[6 1 5 8 9 6] [6 1 5 8 ? 9] [6 1 5 ? 8 9] [6 1 5 6 8 9] -> [1 5 6 8 9] #拿到上一轮的结果，继续重复插入排序比较，经过上面3次比较，想必大家也清楚它是如何排序的了，最终经过四趟比较，得到的排序是：1 5 6 8 9
三.使用Python代码实现直接插入排序
1 #！/usr/bin/env python 2 #_*_coding:utf-8_*_ 3 #@author :yinzhengjie 4 #blog:http://www.cnblogs.com/yinzhengjie/tag/python%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E8%BF%90%E7%BB%B4%E4%B9%8B%E8%B7%AF/ 5 #EMAIL:y1053419035@qq.com 6 7 """ 8 思路： 9 增加一个哨兵位，每轮比较将比较数放入 10 哨兵依次和前一个数据比较，大数靠右移动，找到哨兵中值的插入位置 11 每一轮结束后，得到一个从开始到待比较数位置的一个有序序列 12 13 插入排序特点： 14 最好情况，正好是升序排列，比较迭代n-1次 15 最差情况，正好是降序排列，比较迭代1,2,...,n-1即 n(n-1)/2 16 使用两次嵌套循环，时间复杂度O(n^2) 17 稳定排序算法 18 使用在小规模数据比较 19 待优化： 20 如果比较操作耗时大的话，可以采用二分查找提高效率，即二分查找插入排序 21 22 """ 23 24 m_list = [ 25 [1,9,8,5,6,7,4,3,2], 26 [1,2,3,4,5,6,7,7,9], 27 [9,8,7,6,5,4,3,2,1], 28 [1,1,1,1,1,1,1,1,2] 29 ] 30 31 nums = [0] + m_list[2] 32 print(m_list[2]) 33 34 sentinel,*origin = nums #哨兵位，待比较数字 35 36 count_swap = 0 37 38 count_iter = 0 39 40 length = len(nums) 41 42 for i in range(2,length): #从2开始 43 nums[0] = nums[i] #放置哨兵 44 j = i - 1 45 count_iter += 1 46 if nums[j] > nums[0]: #大数右移，找到插入位置 47 while nums[j] > nums[0]: 48 nums[j +1] = nums[j] #依次右移 49 j -= 1 50 count_swap += 1 51 nums[j + 1] = nums[0] #将哨兵插入，注意插入在右侧要+1 52 53 print(nums,count_swap,count_iter) 54 55 56 57 #以上代码执行结果如下: 58 [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1] 59 [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 36 8