用C++实现插入排序算法进行整数数组排序

简介：
本段介绍如何使用C++编程语言实现经典的插入排序算法，具体讲解了该算法在整数数组排序中的应用和步骤。通过示例代码帮助读者理解和实践插入排序的过程。 插入排序是一种简单直观的算法，通过构建有序序列实现对数据进行排序。本段落将探讨如何使用C++来实现插入排序，并用它来排列整数数组。 首先需要理解的是，当处理一个规模为1的问题时（即只有一个元素的情况），该元素本身就是有序的。每次增加一个新的未排序元素，将其放置在已排好序的部分中的正确位置上，从而逐步扩大有序序列的范围。例如，在对数组`{3, 6, 2, 4}`进行操作的过程中： - 开始时只有数字3，显然已经是有序状态。 - 加入数字6后，由于它比前面的元素大，则直接放在后面形成新的顺序：`{3, 6}` - 接下来加入数字2。由于它是新数组中的最小值，因此需要将其放置在最前端之前的位置上，得到序列`{2, 3, 6}`。 - 最后添加数字4，在找到合适位置（即介于2和3之间）之后插入它，最终得出有序的序列：`{2, 3, 4, 6}`。 为了实现上述逻辑，我们首先定义一个主函数`main()`。在此过程中声明并初始化包含10个元素的整数数组`intarray[]`；同时创建另一个用于存储排序后数据的新数组`new_intarray[]`. 从第二个元素开始遍历原数组（因为第一个元素默认视为有序），对于每一个新加入的数字，将其保存到临时变量中，并与已处理过的最后一个元素比较。如果当前值不小于前一个，则直接放置在适当位置；若否，则需要将所有大于它的数向后移动一位以便为它腾出空间。 完成上述步骤之后，`new_intarray[]`数组即会变成有序状态。接着我们遍历并输出这个新数组的所有元素即可查看排序结果。 以下是具体的C++代码实现： ```cpp #include using namespace std; int main() { int i, j, num, temp; int intarray[10] = {2, 5, 1, 9, 10, 0, 4, 8, 7, 6}; int new_intarray[10] = {0}; // 将第一个元素复制到新数组 new_intarray[0] = intarray[0]; // 遍历从第二个元素开始 for (i = 1; i < 10; ++i) { num = intarray[i]; if (num >= new_intarray[i - 1]) { new_intarray[i] = num; } else { new_intarray[i] = new_intarray[i - 1]; // 否则，将当前元素插入正确位置 new_intarray[i - 1] = num; for (j = i - 1; j > 0 && new_intarray[j] < new_intarray[j - 1]; --j) { temp = new_intarray[j]; new_intarray[j] = new_intarray[j - 1]; new_intarray[j - 1] = temp; } } } // 打印排序后的数组 for (i = 0; i < 10; ++i) cout << new_intarray[i] << ; return 0; } ``` 该程序的时间复杂度为O(n^2)，最坏情况下每次都要进行元素的后移操作。尽管对于小规模或者接近有序的数据集，插入排序表现良好；但在大规模或完全无序的情况下，使用快速排序、归并排序等更高效的算法会更为适宜。然而，在学习阶段，由于其简单性和直观性特点，这仍然是一个很好的入门选择。 综上所述，虽然在实际应用中可能需要考虑更多的优化策略和更高的效率需求，但插入排序依然是理解基本数据结构与算法的一个良好起点。