插入排序 (Insertion Sort)
像"打扑克牌时理牌"一样，每次从手里还没排好的牌中抽出一张，从右往左和已经排好的牌挨个比较，找到合适的位置插进去，让手里的牌始终保持有序。
核心代码
c
#include <stdio.h>
// 插入排序函数
void insertionSort(int arr[], int n) {
// 外层循环：从第二个元素开始，逐个处理未排序部分的元素
for (int i = 1; i < n; i++) {
int key = arr[i]; // 取出当前需要插入的元素(相当于抽出一张扑克牌)
int j = i - 1; // j 指向已排序部分的最后一个元素
// 内层循环：从后向前扫描已排序部分，寻找 key 的正确插入位置
// 如果已排序的元素比 key 大，就把它往后挪一位，腾出空间
while (j >= 0 && arr[j] > key) {
arr[j + 1] = arr[j];
j--;
}
// 找到正确位置后，将 key 插入(此时 j+1 就是空出来的位置)
arr[j + 1] = key;
}
}
// 打印数组的辅助函数
void printArray(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
}
int main() {
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 计算数组长度
printf("排序前：");
printArray(arr, n);
insertionSort(arr, n); // 调用插入排序
printf("排序后：");
printArray(arr, n);
return 0;
}示例演示
{64, 34, 25, 12, 22}
第 1 轮：处理元素 34
目标：将 34 插入到左侧已排序部分 {64} 的正确位置。
抽出 34(key = 34)，左侧已排序部分为 {64}。
比较：34 < 64，所以 64 往后挪一位。数组变为：64, 64, 25, 12, 22
左侧已无元素，将 34 插入到最前面。
第 1 轮结束：34 归位。
当前数组：34, 64, \| 25, 12, 22 (竖线左边为已排好序的部分)
第 2 轮：处理元素 25目标：将 25 插入到左侧已排序部分 {34, 64} 的正确位置。
抽出 25(key = 25)，左侧已排序部分为 {34, 64}。
比较：25 < 64，64 往后挪。数组变为：34, 64, 64, 12, 22
继续比较：25 < 34，34 往后挪。数组变为：34, 34, 64, 12, 22
左侧已无元素，将 25 插入到最前面。
第 2 轮结束：25 归位。
当前数组：25, 34, 64, \| 12, 22
第 3 轮：处理元素 12目标：将 12 插入到左侧已排序部分 {25, 34, 64} 的正确位置。
抽出 12(key = 12)，左侧已排序部分为 {25, 34, 64}。
比较：12 < 64，64 往后挪。数组变为：25, 34, 64, 64, 22
继续比较：12 < 34，34 往后挪。数组变为：25, 34, 34, 64, 22
继续比较：12 < 25，25 往后挪。数组变为：25, 25, 34, 64, 22
左侧已无元素，将 12 插入到最前面。
第 3 轮结束：12 归位。
当前数组：12, 25, 34, 64, \| 22
第 4 轮：处理元素 22目标：将 22 插入到左侧已排序部分 {12, 25, 34, 64} 的正确位置。
抽出 22(key = 22)，左侧已排序部分为 {12, 25, 34, 64}。
比较：22 < 64，64 往后挪。数组变为：12, 25, 34, 64, 64
继续比较：22 < 34，34 往后挪。数组变为：12, 25, 34, 34, 64
继续比较：22 > 25 不成立(22 < 25)，25 往后挪。数组变为：12, 25, 25, 34, 64
继续比较：22 > 12，停止挪动。将 22 插入到 12 的后面。
第 4 轮结束：排序完成。
最终结果：12, 22, 25, 34, 64
复杂度
时间复杂度是 \(O(n^2)\)(最坏和平均情况；若数组已有序，最好情况可降至 \(O(n)\)
空间复杂度是 \(O(1)\)(只需常数级的额外空间用于保存待插入元素 key)