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Ordenação e pesquisa em C - Como ordenar um vetor de inteiros usando a ordenação Insertion Sort (Ordenação por Inserção)

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A ordenação Insertion Sort, ou Ordenação por Inserção, possui uma complexidade de tempo de execução igual à ordenação Bubble Sort (Ordenação da Bolha), ou seja, O(n2). Embora mais rápido que o Bubble Sort, e ser um algorítmo de ordenação quadrática, a ordenação Insertion Sort é bastante eficiente para problemas com pequenas entradas, sendo o mais eficiente entre os algoritmos desta ordem de classificação, porém, nunca recomendada para um grande conjunto de dados.

A forma mais comum para o entendimento da ordenação Insertion Sort é compará-la com forma pela qual algumas pessoas organizam um baralho num jogo de cartas. Imagine que você está jogando as cartas. Você está com as cartas na mão e elas estão ordenadas. Você recebe uma nova carta e deve colocá-la na posição correta da sua mão de cartas, de forma que as cartas obedeçam à ordenação.

A cada nova carta adicionada à sua mão de cartas, a nova carta pode ser menor que algumas das cartas que você já tem na mão ou maior, e assim, você começa a comparar a nova carta com todas as cartas na sua mão até encontrar sua posição correta. Você insere a nova carta na posição correta, e, novamente, a sua mão é composta de cartas totalmente ordenadas. Então, você recebe outra carta e repete o mesmo procedimento. Então outra carta, e outra, e assim em diante, até não receber mais cartas.

Esta é a ideia por trás da ordenação por inserção. Percorra as posições do vetor (array), começando com o índice 1 (um). Cada nova posição é como a nova carta que você recebeu, e você precisa inseri-la no lugar correto no sub-vetor ordenado à esquerda daquela posição.

Vamos ver a implementação na linguagem C agora? Observe o seguinte código, no qual temos um vetor de inteiros com os elementos {4, 6, 2, 8, 1, 9, 3, 0, 11}:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
// função que permite ordenar um vetor de inteiros
// usando a ordenação Insertion Sort
void insertionSort(int vetor[], int tam){
  int i, temp, j;
  
  // este laço varre os elementos a partir do segundo
  // elemento, ou seja, o índice 1
  for(i = 1; i < tam; i++){
    // guardamos o elemento atual em temp
    temp = vetor[i];
		
    for(j = i; ((j > 0) && (vetor[j - 1] > temp)); j--){ 
      vetor[j] = vetor[j - 1]; // houve uma troca
    }
    
    vetor[j] = temp; // colocamos temp em seu devido lugar
  }
}  
 
int main(int argc, char *argv[]){
  int valores[] = {4, 6, 2, 8, 1, 9, 3, 0, 11};
  int i, tamanho = 9;
 
  // imprime a matriz sem a ordenação
  puts("Sem ordenação:\n");
  for(i = 0; i < 9; i++){
    printf("%d ", valores[i]);
  }
 
  // vamos ordenar a matriz
  insertionSort(valores, tamanho);
 
  // imprime a matriz ordenada
  puts("\n\nOrdenada usando Insertion Sort:\n");
  for(i = 0; i < 9; i++){
    printf("%d ", valores[i]);
  }   
  
  printf("\n\n");
  system("PAUSE");
  return 0;
}

Ao executar este código C nós teremos o seguinte resultado:

Sem ordenação:

4 6 2 8 1 9 3 0 11

Ordenada usando Insertion Sort:

0 1 2 3 4 6 8 9 11

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