算法学习之排序算法(四)(希尔排序)

1、算法思想

先将整个待排元素序列分割成若干个子序列(由相隔某个“增量”的元素组成的)分别进行直接插入排序,然后依次缩减增量再进行排序,待整个序列中的元素基本有序(增量足够小)时,再对全体元素进行一次直接插入排序。因为直接插入排序在元素基本有序的情况下(接近最好情况),效率是很高的,因此希尔排序在时间效率上比前两种方法有较大提高。 希尔(Shell)排序又称为缩小增量排序,它是一种插入排序。它是直接插入排序算法的一种威力加强版。

希尔排序的基本思想是 把记录按步长 gap 分组,对每组记录采用直接插入排序方法进行排序。 随着步长逐渐减小,所分成的组包含的记录越来越多,当步长的值减小到 1 时,整个数据合成为一组,构成一组有序记录,则完成排序。

在上面这幅图中: 初始时,有一个大小为 10 的无序序列。

在第一趟排序中,我们不妨设 gap1 = N / 2 = 5,即相隔距离为 5 的元素组成一组,可以分为 5 组。

接下来,按照直接插入排序的方法对每个组进行排序。

在第二趟排序中,我们把上次的 gap 缩小一半,即 gap2 = gap1 / 2 = 2 (取整数)。这样每相隔距离为 2 的元素组成一组,可以分为 2 组。

按照直接插入排序的方法对每个组进行排序。 在第三趟排序中,再次把 gap 缩小一半,即gap3 = gap2 / 2 = 1。 这样相隔距离为 1 的元素组成一组,即只有一组。

按照直接插入排序的方法对每个组进行排序。此时,排序已经结束。 需要注意一下的是,图中有两个相等数值的元素 5 和 5 。我们可以清楚的看到,,在排序过程中,两个元素位置交换了。

所以,希尔排序是不稳定的算法。

2、代码实现(严格定义)void shellsort1(int a[], int n){int i, j, gap;for (gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) //步长for (i = 0; i < gap; i++)//直接插入排序{for (j = i + gap; j < n; j += gap)if (a[j] < a[j – gap]){int temp = a[j];int k = j – gap;while (k >= 0 && a[k] > temp){a[k + gap] = a[k];k -= gap;}a[k + gap] = temp;}}}3、改进代码void shellsort2(int a[], int n){int j, gap;for (gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2)for (j = gap; j < n; j++)//从数组第gap个元素开始if (a[j] < a[j – gap])//每个元素与自己组内的数据进行直接插入排序{int temp = a[j];int k = j – gap;while (k >= 0 && a[k] > temp){a[k + gap] = a[k];k -= gap;}a[k + gap] = temp;}}

始终调整好自己观风景的心态,

算法学习之排序算法(四)(希尔排序)

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