插入排序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。这里我们将深入探讨C语言中的插入排序实现及其工作过程。
首先，我们来看一下C语言代码部分：
```c
#include<stdio.h>
void insertionSort(int arr[], int n) {
int i, key, j;
// 主要的排序过程
for (i = 1; i < n; i++) {
key = arr[i]; // 当前元素作为key
j = i - 1; // 指向已排序部分的末尾
// 将比key大的元素向后移动
while (j >= 0 && arr[j] > key) {
arr[j + 1] = arr[j];
j = j - 1;
}
// 将key插入到正确位置
arr[j + 1] = key;
}
}
int main() {
int arr[] = {12, 11, 13, 5, 6}; // 待排序数组
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 计算数组长度
insertionSort(arr, n); // 调用插入排序函数对数组进行排序
// 打印排序后的数组
printf("排序后的数组：\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
```
这段代码的核心在于`insertionSort`函数，它接受两个参数：`arr`是整型数组，`n`是数组的元素个数。算法流程如下：
1. 遍历数组，从索引1（第二个元素）开始，因为第一个元素默认视为已排序。
2. 对于每个元素，将其值赋给`key`，并将指针`j`指向当前元素的前一个位置。
3. 使用`while`循环，当`j`大于等于0且`arr[j]`大于`key`时，将`arr[j]`的值向右移动一位，`j`递减。这样做的目的是在已排序部分找到`key`应该插入的位置。
4. 当`while`循环结束，`arr[j+1]`处就是`key`的正确位置，将`key`插入到这个位置。
5. 重复以上步骤，直至所有元素都被插入到已排序部分。
`main`函数中，首先定义了一个待排序数组`arr`，然后计算其长度`n`。接着，调用`insertionSort`函数对数组进行排序，最后使用`for`循环打印排序后的数组。
插入排序的时间复杂度为O(n^2)，在最好、最坏和平均情况下都相同，这是因为不论输入数组是有序还是无序，都需要进行n次的比较操作。然而，对于近乎有序的数组，插入排序的性能相对较好，因为它在局部已经部分有序的情况下可以达到较高的效率。
总结来说，这段代码展示了如何使用C语言实现插入排序算法，以及在实际程序中的应用，包括数据预处理、调用函数进行排序以及结果的输出。理解并掌握这种基本排序算法对于学习更高级的算法和数据结构具有重要意义。
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