前言

此专栏包含408考研数据结构全部内容，除其中使用到C++引用外，全为C语言代码。使用C++引用主要是为了简化指针的使用，避免二重指针的出现。

插入排序本文主要采用了两种编写思想：1）交换思想 2）覆盖思想(挖坑法)。

两种思想各有特色，读者可根据自身情况选择，相对而言交换更易理解。

已完成内容

[数据结构]：01-顺序表（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：02-单链表（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：03-栈（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：04-循环队列（数组）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：05-循环队列（链表）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：06-队列（链表带头结点）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：07-二叉树（无头结点）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：08-顺序查找（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：09-二分查找（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：10-二叉排序树（无头结点）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：11-冒泡排序（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

[数据结构]：12-快速排序（顺序表指针实现形式）（C语言实现）_Chandni.的博客-CSDN博客

插入排序实现

01-开发环境

语言：C/C++14

编译器：MinGW64

集成开发环境：CLion2022.1.3

02-文件布局

请在CLion集成开发环境中创建C++可执行程序，否则无法运行，原因上面已解释。

03-代码

01-主函数

用于测试插入排序。

// 顺序表以指针形式实现(申请堆空间，可动态控制顺序表大小)--数组实现形式不可以动态控制顺序表大小
#include "./Head/PSeqSearchData.h"
#include "./Source/PSeqListFunction.cpp"
#include "./Source/SortCommon.cpp"
#include "./Source/SortFunction.cpp"

int main() {
    // 顺序表初始化
    PSeqList PSL;
    PSeqListCreate(PSL, 10);
    PSeqListPrint(PSL);

    // 调试内容
//    int Array[] = {2, 3, 1, 5, 1, 10};
    memcpy(PSL.data, Array, sizeof(Array));
//    PSL.data = Array;
//    PSL.ListLength = 6;

    // 插入排序--交换思想
//    InsertSortExchange(PSL.data, PSL.ListLength);
//    PSeqListPrint(PSL);

    // 插入排序--覆盖实现(挖坑法)
    InsertSortHole(PSL.data, PSL.ListLength);
    PSeqListPrint(PSL);
    return 0;
}

02-头文件

用于存储结构体和常量等。

//
// Created by 24955 on 2023-03-02.
// 顺序表以指针形式实现(申请堆空间，可动态控制顺序表大小)-数组实现形式不可以动态控制顺序表大小
//

#ifndef INC_01_SEQUENCESEARCH_PSEQSEARCHDATA_H
#define INC_01_SEQUENCESEARCH_PSEQSEARCHDATA_H
// 头文件
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>

// 常量
typedef int ElemType;

// 结构体
// 顺序表结构体(以指针形式实现)
typedef struct {
    ElemType *data;
    int ListLength;
}PSeqList;
#endif //INC_01_SEQUENCESEARCH_PSEQSEARCHDATA_H

03-PSeqListFunction.cpp

用于存储顺序表初始化和打印输出等函数。

//
// Created by 24955 on 2023-03-02.
// 顺序表以指针形式实现(申请堆空间，可动态控制顺序表大小)--数组实现形式不可以动态控制顺序表大小
// 不使用哨兵
//
// 顺序表初始化
void PSeqListCreate(PSeqList &PSList, int Length) {
    /*
     * 1. 为顺序表申请堆空间
     * 2. 根据Length大小设置顺序表长度
     * 3. 随机数初始化顺序表*/
    PSList.ListLength = Length;
    PSList.data = (ElemType *) malloc((PSList.ListLength) * sizeof(ElemType));
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < PSList.ListLength; i++) {
        PSList.data[i] = rand() % 100;
    }
}

// 顺序表打印输出
void PSeqListPrint(PSeqList PSList) {
    /*
     * 1. 0号元素为哨兵因此从1号元素开始打印输出*/
    for (int i = 0; i < PSList.ListLength; i++) {
        printf("%3d", PSList.data[i]);
    }
    printf("\n");
}

04-SortCommon.cpp

用于存储排序公用函数。

//
// Created by 24955 on 2023-03-06.
//
// 交换两值元素
void Swap(ElemType &ElemOne, ElemType &ElemTwo) {
    /*
     * 1. 交换两元素值*/
    ElemType TemporaryData;
    TemporaryData = ElemOne;
    ElemOne = ElemTwo;
    ElemTwo = TemporaryData;
}

05-SortFunction.cpp

用于存储插入排序函数。

//
// Created by 24955 on 2023-03-07.
// 插入排序时间复杂度O(n^2)，空间复杂度O(1)
//
// 插入排序--交换思想
void InsertSortExchange(ElemType *Data, int Length) {
    /*
     * 1. 外层循环控制要插入的元素
     * 2. 内层循环控制交换次数*/
    // 外层循环控制要插入的元素
    for (int i = 0; i < Length; i++) {
        // 内层循环控制交换次数
        for (int j = i; j > 0; j--) {
            // 若前一个元素大于当前元素则发生交换
            // 否则跳出循环
            if (Data[j - 1] > Data[j]) {
                Swap(Data[j], Data[j - 1]);
            } else {
                // 因为当前元素之前的所有元素已有序，找到第一个比自身小的元素
                // 之后的所有元素均小于自身，故可跳出循环
                break;
            }
        }
    }
}

// 插入排序--覆盖思想(挖坑法)
void InsertSortHole(ElemType *Data, int Length) {
    /*
     * 1. 外层循环控制要插入的元素
     * 2. 内层循环控制交换次数*/
    // 外层循环控制要插入的元素
    for (int i = 0; i < Length; i++) {
        // 临时变量储存待插入值
        ElemType TemporaryData = Data[i];
        int j;
        for (j = i; j > 0; j--) {
            if (Data[j - 1] > TemporaryData) {
                Data[j] = Data[j - 1];
            } else {
                break;
            }
        }
        // 由于上述为j = i;(j起始位置为待插入值所在位置)
        // 因此需循环结束后j才到待覆盖位置，故插入值的覆盖应在内层循环之外
        Data[j] = TemporaryData;
    }
}