python中的插入排序怎么用?

舞夢輝影
发布: 2025-09-30 17:23:02
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插入排序通过构建有序序列,将未排序元素插入已排序部分的合适位置。从第二个元素开始,依次取出待插入元素,在已排序部分从后向前比较并后移大于它的元素,找到位置后插入。Python实现无需外部库,代码简洁:定义函数insertion_sort,遍历数组,使用while循环向左比较并移动元素,最后插入正确位置。示例输入[5, 2, 4, 6, 1, 3]输出[1, 2, 3, 4, 5, 6]。该算法时间复杂度O(n²),适用于小规模或接近有序的数据,具有稳定、原地排序的优点,适合算法初学者理解排序逻辑。

python中的插入排序怎么用?

插入排序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。Python中实现插入排序不需要依赖外部库,可以直接用函数编写。

插入排序的基本思路

插入排序的核心思想是:把一个数组分成两部分,前面已排序部分和后面未排序部分。初始时,第一个元素被视为已排序。然后依次将未排序部分的第一个元素插入到已排序部分的合适位置。

具体步骤如下:

  • 从第二个元素开始遍历(索引为1)
  • 取出当前元素作为“待插入元素”
  • 从已排序部分的末尾开始往前比较
  • 如果已排序元素大于待插入元素,则将其往后移一位
  • 直到找到小于或等于待插入元素的位置,插入该元素

Python代码实现

def insertion_sort(arr): for i in range(1, len(arr)): key = arr[i] # 待插入的元素 j = i - 1 # 在已排序部分中向后查找合适位置 while j >= 0 and arr[j] > key: arr[j + 1] = arr[j] # 元素后移 j -= 1 arr[j + 1] = key # 插入正确位置 return arr

示例使用

data = [5, 2, 4, 6, 1, 3] sorted_data = insertion_sort(data) print(sorted_data) # 输出: [1, 2, 3, 4, 5, 6]

插入排序的特点与适用场景

插入排序虽然时间复杂度为O(n²),在大数据量下效率不高,但在某些情况下仍很实用。

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  • 适合小规模数据排序:当数据量较小时,插入排序比快速排序等更简单的逻辑反而更快
  • 对基本有序的数据效率高:如果输入数组已经接近有序,插入排序接近O(n)
  • 稳定排序:相等元素的相对位置不会改变
  • 原地排序:只需要常数级额外空间

基本上就这些。插入排序写法简单,理解容易,适合作为学习排序算法的入门例子。实际开发中虽不常用,但面试和基础练习中经常出现。掌握它的逻辑过程比背代码更重要。

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