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1. 算法概述
插入排序(Insertion Sort)是一种简单直观的比较排序算法。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。
核心思想：将每个待排序元素插入到已排序序列中的正确位置
2. 算法步骤
- 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序
- 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描
- 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置
- 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或等于新元素的位置
- 将新元素插入到该位置后
- 重复步骤2~5直到所有元素排序完成
3. 时间复杂度分析
3.1 最佳情况
当输入数组已经是升序排列时：
- 每次比较只需要比较一次
- 时间复杂度：O(n)
最佳情况下，插入排序只需线性时间
3.2 最坏情况
当输入数组是逆序排列时：
- 每个新元素都需要比较所有已排序元素
- 时间复杂度：O(n²)
3.3 平均情况
对于随机排列的数组：
- 平均需要n²/4次比较和交换
- 时间复杂度：O(n²)