void insertsort(int a[],int low,int high){ int key,j; for(int i=low+1; i<=high; i++) { key = a[i]; for(j=i-1;j>=low&&key<a[j];j--) { a[j+1] = a[j]; } a[j+1]=key; } }分析这段代码

这段代码实现了插入排序算法，用于对数组a[low...high]进行排序。

插入排序的基本思想是将数组划分为已排序区和未排序区，每次从未排序区中取出一个元素，将它插入已排序区的合适位置，使得已排序区仍然保持有序。在这段代码中，已排序区的范围是a[low...i-1]，未排序区的范围是a[i...high]。

代码中使用了两个循环。外层循环从第二个元素开始遍历到最后一个元素，表示每次从未排序区中取出一个元素。

内层循环用于将取出的元素插入到已排序区的合适位置。首先将取出的元素赋值给变量key，然后从i-1开始向前遍历已排序区，将大于key的元素向后移动一个位置，为key腾出插入的位置。直到找到小于等于key的元素或者已排序区遍历完成。

最后，将key插入到找到的位置j+1上，完成一次插入操作。

总结起来，这段代码实现了插入排序算法，它的时间复杂度为O(n^2)，其中n为数组的长度。对于已经基本有序的数组或者小规模的数组，插入排序是一种简单且高效的排序算法。

相关问题

用C语言编写代码：1．任务：设计一个内部排序算法模拟系统，利用该系统实现常用的7种排序算法，并测试各种排序算法的性能。 2．内容：通过一个简单的菜单，分别实现下列排序要求，采用几组不同数据测试各排序算法的性能（比较次数和移动次数）及稳定性。  实现简单选择排序、直接插入排序和冒泡排序；  实现折半插入排序；  实现希尔排序算法；  实现快速排序算法（递归和非递归）；  实现堆排序算法。 实验说明： 1．输入和输出： （1）输入形式：根据菜单提示选择排序算法，输入一组带排序数据。 （2）输出形式：输出排序结果（体现排序过程），及排序过程中数据的比较次数和移动次数，判断排序算法的稳定性。 2．实验要求：  实现一个简单的交互式界面，包括系统菜单、清晰的输入提示等。  要输出每一趟排序的结果。  能够上机编辑、调试出完整的程序。 3．数据类型定义 #define MAXSIZE 100 /*参加排序元素的最大个数*/ typedef int KeyType; typedef struct { KeyType key; InfoType otherinfo; // 其他字段（自行设计） }RedType; typedef struct { RedType r[MAXSIZE+1]; int length; /*参加排序元素的实际个数*/ }SqList;

以下是C语言的代码实现：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define MAXSIZE 100 /*参加排序元素的最大个数*/

typedef  int  KeyType;
typedef struct {
    KeyType  key;
    //其他字段（自行设计）
}RedType;
typedef struct {
    RedType  r[MAXSIZE+1];
    int        length; /*参加排序元素的实际个数*/
}SqList;

/* 交换L中数组r的下标为i和j的记录 */
void Swap(SqList *L, int i, int j) {
    RedType temp;
    temp = L->r[i];
    L->r[i] = L->r[j];
    L->r[j] = temp;
}

/* 输出排序结果 */
void PrintList(SqList L) {
    int i;
    for (i = 1; i <= L.length; i++) {
        printf("%d ", L.r[i].key);
    }
    printf("\n");
}

/* 1. 简单选择排序 */
void SelectSort(SqList *L) {
    int i, j, min;
    for (i = 1; i <= L->length - 1; i++) {
        min = i;
        for (j = i + 1; j <= L->length; j++) {
            if (L->r[j].key < L->r[min].key) {
                min = j;
            }
        }
        if (min != i) {
            Swap(L, i, min);
        }
        printf("第%d趟排序结果：", i);
        PrintList(*L);
    }
}

/* 2. 直接插入排序 */
void InsertSort(SqList *L) {
    int i, j;
    for (i = 2; i <= L->length; i++) {
        if (L->r[i].key < L->r[i-1].key) {
            L->r[0] = L->r[i];
            for (j = i - 1; L->r[j].key > L->r[0].key; j--) {
                L->r[j+1] = L->r[j];
            }
            L->r[j+1] = L->r[0];
        }
        printf("第%d趟排序结果：", i-1);
        PrintList(*L);
    }
}

/* 3. 冒泡排序 */
void BubbleSort(SqList *L) {
    int i, j;
    for (i = 1; i <= L->length - 1; i++) {
        for (j = L->length - 1; j >= i; j--) {
            if (L->r[j].key > L->r[j+1].key) {
                Swap(L, j, j+1);
            }
        }
        printf("第%d趟排序结果：", i);
        PrintList(*L);
    }
}

/* 4. 折半插入排序 */
void BinaryInsertSort(SqList *L) {
    int i, j, low, high, mid;
    for (i = 2; i <= L->length; i++) {
        L->r[0] = L->r[i];
        low = 1;
        high = i - 1;
        while (low <= high) {
            mid = (low + high) / 2;
            if (L->r[0].key < L->r[mid].key) {
                high = mid - 1;
            } else {
                low = mid + 1;
            }
        }
        for (j = i - 1; j >= high + 1; j--) {
            L->r[j+1] = L->r[j];
        }
        L->r[high+1] = L->r[0];
        printf("第%d趟排序结果：", i-1);
        PrintList(*L);
    }
}

/* 5. 希尔排序 */
void ShellSort(SqList *L) {
    int i, j, k;
    int increment = L->length;
    do {
        increment = increment / 3 + 1;
        for (i = increment + 1; i <= L->length; i++) {
            if (L->r[i].key < L->r[i-increment].key) {
                L->r[0] = L->r[i];
                for (j = i - increment; j > 0 && L->r[0].key < L->r[j].key; j -= increment) {
                    L->r[j+increment] = L->r[j];
                }
                L->r[j+increment] = L->r[0];
            }
        }
        printf("增量为%d的排序结果：", increment);
        PrintList(*L);
    } while (increment > 1);
}

/* 6. 快速排序 */
int Partition(SqList *L, int low, int high) {
    int pivot = L->r[low].key;
    while (low < high) {
        while (low < high && L->r[high].key >= pivot) {
            high--;
        }
        L->r[low] = L->r[high];
        while (low < high && L->r[low].key <= pivot) {
            low++;
        }
        L->r[high] = L->r[low];
    }
    L->r[low].key = pivot;
    return low;
}

void QSort(SqList *L, int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pivotpos = Partition(L, low, high);
        printf("第%d趟排序结果：", pivotpos);
        PrintList(*L);
        QSort(L, low, pivotpos - 1);
        QSort(L, pivotpos + 1, high);
    }
}

void QuickSort(SqList *L) {
    QSort(L, 1, L->length);
}

/* 7. 堆排序 */
void HeapAdjust(SqList *L, int s, int m) {
    int j;
    RedType temp = L->r[s];
    for (j = 2 * s; j <= m; j *= 2) {
        if (j < m && L->r[j].key < L->r[j+1].key) {
            j++;
        }
        if (temp.key >= L->r[j].key) {
            break;
        }
        L->r[s] = L->r[j];
        s = j;
    }
    L->r[s] = temp;
}

void HeapSort(SqList *L) {
    int i;
    for (i = L->length / 2; i > 0; i--) {
        HeapAdjust(L, i, L->length);
    }
    for (i = L->length; i > 1; i--) {
        Swap(L, 1, i);
        HeapAdjust(L, 1, i - 1);
        printf("第%d趟排序结果：", L->length - i + 1);
        PrintList(*L);
    }
}

int main() {
    SqList L;
    int i;
    srand(time(NULL));
    printf("请输入数据的个数（不超过%d）：", MAXSIZE);
    scanf("%d", &L.length);
    if (L.length > MAXSIZE) {
        printf("输入的数据个数不能超过%d\n", MAXSIZE);
        exit(1);
    }
    printf("请输入%d个数据：\n", L.length);
    for (i = 1; i <= L.length; i++) {
        scanf("%d", &L.r[i].key);
    }
    printf("输入的数据为：");
    PrintList(L);
    printf("请选择排序算法：\n");
    printf("1. 简单选择排序\n");
    printf("2. 直接插入排序\n");
    printf("3. 冒泡排序\n");
    printf("4. 折半插入排序\n");
    printf("5. 希尔排序\n");
    printf("6. 快速排序\n");
    printf("7. 堆排序\n");
    int choice;
    scanf("%d", &choice);
    switch (choice) {
        case 1:
            SelectSort(&L);
            break;
        case 2:
            InsertSort(&L);
            break;
        case 3:
            BubbleSort(&L);
            break;
        case 4:
            BinaryInsertSort(&L);
            break;
        case 5:
            ShellSort(&L);
            break;
        case 6:
            QuickSort(&L);
            break;
        case 7:
            HeapSort(&L);
            break;
        default:
            printf("请输入1-7之间的数字\n");
            break;
    }
    printf("排序后的结果为：");
    PrintList(L);
    return 0;
}

注意，这只是一个简单的模拟系统，实际上还有很多细节需要注意，比如输入的数据类型、排序算法的复杂度等等。为了更好地理解和学习，建议先自己手动模拟几个排序算法的过程，再去看代码实现。

1.随机产生500个1～2000之间的整数并输出，完成以下操作： （1）对给定整数进行直接插入排序，显示排序所用时间； （2）对给定整数进行希尔排序，显示排序所用时间； （3）对给定整数进行起泡排序，显示排序所用时间； （4）对给定整数进行快速排序，显示排序所用时间。 部分参考代码如下： #include<ctime> //使用函数库ctime …… int main() { clock_t start,finish; //定义查找开始时间和结束时间变量 …… start=clock(); //记录查找算法的开始时间 查找算法 finish=clock(); //记录查找算法的结束时间 …… }

以下是完整的代码实现：

#include <iostream>
#include <ctime>
using namespace std;

// 直接插入排序
void insertSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

// 希尔排序
void shellSort(int arr[], int n) {
    for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) {
        for (int i = gap; i < n; i++) {
            int temp = arr[i];
            int j = i;
            while (j >= gap && arr[j - gap] > temp) {
                arr[j] = arr[j - gap];
                j -= gap;
            }
            arr[j] = temp;
        }
    }
}

// 冒泡排序
void bubbleSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        bool flag = false;
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                swap(arr[j], arr[j + 1]);
                flag = true;
            }
        }
        if (!flag) {
            break;
        }
    }
}

// 快速排序
int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[low];
    while (low < high) {
        while (low < high && arr[high] >= pivot) {
            high--;
        }
        arr[low] = arr[high];
        while (low < high && arr[low] <= pivot) {
            low++;
        }
        arr[high] = arr[low];
    }
    arr[low] = pivot;
    return low;
}

void quickSort(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

// 随机生成n个1~2000之间的整数
void generateRandomArray(int arr[], int n) {
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        arr[i] = rand() % 2000 + 1;
    }
}

// 输出数组
void printArray(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}

int main() {
    const int n = 500;
    int arr[n];
    generateRandomArray(arr, n);

    // 直接插入排序
    int arr1[n];
    copy(arr, arr + n, arr1);
    clock_t start1 = clock();
    insertSort(arr1, n);
    clock_t finish1 = clock();
    cout << "直接插入排序所用时间：" << (double)(finish1 - start1) / CLOCKS_PER_SEC << "秒" << endl;

    // 希尔排序
    int arr2[n];
    copy(arr, arr + n, arr2);
    clock_t start2 = clock();
    shellSort(arr2, n);
    clock_t finish2 = clock();
    cout << "希尔排序所用时间：" << (double)(finish2 - start2) / CLOCKS_PER_SEC << "秒" << endl;

    // 冒泡排序
    int arr3[n];
    copy(arr, arr + n, arr3);
    clock_t start3 = clock();
    bubbleSort(arr3, n);
    clock_t finish3 = clock();
    cout << "冒泡排序所用时间：" << (double)(finish3 - start3) / CLOCKS_PER_SEC << "秒" << endl;

    // 快速排序
    int arr4[n];
    copy(arr, arr + n, arr4);
    clock_t start4 = clock();
    quickSort(arr4, 0, n - 1);
    clock_t finish4 = clock();
    cout << "快速排序所用时间：" << (double)(finish4 - start4) / CLOCKS_PER_SEC << "秒" << endl;

    return 0;
}

其中，通过 `generateRandomArray` 函数生成随机数组，通过 `copy` 函数将数组复制到不同的排序算法中，然后对每种排序算法计时并输出所用时间。