一：插入排序原理

插入排序（英语：Insertion Sort）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。插入排序在实现上，在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。

二：插入排序分析

三：Python代码实现

（一）：实现方式一

def insert_sort(alist):
    # 认为第一个位置是有序的序列，从第二个位置，即下标为1的元素开始向前插入
    for i in range(1, len(alist)):
        # 从第i个元素开始向前比较，如果小于前一个元素，交换位置
        for j in range(i, 0, -1):
            if alist[j] < alist[j-1]:
                alist[j], alist[j-1] = alist[j-1], alist[j]

alist = [54,26,93,17,77,31,44,55,20]
print(alist)
insert_sort(alist)
print(alist)

运行效果：

（二）：实现方式二

def insert_sort(alist):
    n = len(alist)
    # 认为第一个元素是有序的，从第二个位置，即下标为1的元素开始向前插入
    for j in range(1, n):
        i = j
        # 执行从右边的无需序列中取出第一个元素，即第i个元素、插入左边有序的序列中
        while i > 0:
        # 从第i个元素开始向前比较，如果小于前一个元素，交换位置
            if alist[i] < alist[i-1]:
                alist[i], alist[i-1] = alist[i-1], alist[i]
            i -= 1

alist = [54,26,93,17,77,31,44,55,20]
print(alist)
insert_sort(alist)
print(alist)

运行效果：

（三）：实现方式三（优化算法）

def insert_sort(alist):
    n = len(alist)
    # 认为第一个元素是有序的，从第二个位置，即下标为1的元素开始向前插入
    for j in range(1, n):
        i = j
        # 执行从右边的无需序列中取出第一个元素，即第i个元素、插入左边有序的序列中
        while i > 0:
        # 从第i个元素开始向前比较，如果小于前一个元素，交换位置
            if alist[i] < alist[i-1]:
                alist[i], alist[i-1] = alist[i-1], alist[i]
                i -= 1
            else:
                break

alist = [54,26,93,17,77,31,44,55,20]
print(alist)
insert_sort(alist)
print(alist)

运行效果：

四：算法分析（依优化算法为例）

（一）：时间复杂度

最优时间复杂度：O(n) （升序排列，序列已经处于升序状态） 最坏时间复杂度：O(n2) 稳定性：稳定

（二）：动画演示