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插入排序是在一个有序集合中插入一个元素，插入后这个集合还是有序状态。如果一个数组本来是无序的，要用插入排序算法使之有序，这个过程就叫插入排序。这个算法要点在于要先有一个排过序的集合，如果把第一个元素看做是有序的，那么这个集合就有了，接下来就是在剩下的元素中遍历一次，把每个元素插入到前面的有序集合中。

如果数组的元素个数是n，我们看看在第i个元素插入时的状态，这时i元素之前的所有元素都是从小到大排过序的，从有序集合的最后一个元素依次往前搜索，找到一个前一个元素比i元素小，本元素比i元素大的位置，把i元素插入这个元素之前。这里有一个问题，由于数组元素是紧密排列的，要插入元素，就需要一个空位置，这个位置是在往前搜索过程中，逐个把元素往后移一个位置，覆盖i元素后腾出来的。

用C语言写一个函数实现这个算法。

void insertion_sort(int *ai, int n)

{  

    int         i, j;

    int         ei;

    /* 0元素是有序的，从1开始遍历数组中的其他元素，插入有序集 */   

    for (i = 1; i < n; i++) {

        /* 保存当前的元素值，因为要往后移动元素，会覆盖当前元素 */

        ei = ai[i];

        /* i-1的元素就是有序集合中的最后一个元素，往前搜索 */

        for (j =i-1; j >= 0; j--) {

            if (ai[j] < ei)

                /* 找到比当前元素小的位置，终止循环 */

                break;

            /* 当前元素比有序集合中的j元素小，往后移动j元素

             * 第一个循环时，ai[j+1]就是ai[i]元素，被覆盖掉

             * 后续循环，前一个元素把后一个元素覆盖

             */

            ai[j+1] = ai[j];

        }

        /* ai[j]比当前元素小或相等，那么ai[j+1]就是移动后空出来的位置 */

        ai[j+1] = ei;

    }

}

其实一个一个的往后移动元素，还是很耗费资源的，我们可以找到插入的位置，然后把需要移动的元素一次性的往后移动一个位置。修改一下程序如下。

static void insertion_sort(int *ai, int n)

{  

    int         i, j;

    int         ei;

   

    for (i = 1; i < n; i++) {

        ei = ai[i];

        /* 可以从头查找，不用倒序查找 */

        for (j = 0; j < i; j++) {

            if (ai[j] > ei)

                /* 找到比当前元素大的位置，退出循环 */

                break;

        }

        /* 移动元素，空出插入的位置 */

        memmove(&ai[j+1], &ai[j], (i-j)*sizeof(int));

        ai[j] = ei;

    }

}