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【希尔排序】

2014年03月17日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1897字 ⁄ 字号 评论关闭

希尔排序的实质就是分组插入排序,该方法又称缩小增量排序,因DLShell1959年提出而得名。

 

该方法的基本思想是: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。

 

n=10的一个数组49, 38, 65, 97, 26, 13, 27, 49, 55, 4为例

第一次 gap = 10 / 2 = 5

49   38   65   97   26   13   27   49   55   4

1A                                                  1B

           2A                                                   2B

                     3A                                                    3B

                                 4A                                                   4B

                                            5A                                                  5B

1A,1B,2A,2B等为分组标记,数字相同的表示在同一组,大写字母表示是该组的第几个元素, 每次对同一组的数据进行直接插入排序。即分成了五组(49, 13) (38,
27) (65, 49)  (97, 55)  (26, 4)
这样每组排序后就变成了(13, 49)  (27, 38)  (49, 65)  (55, 97)  (4, 26),下同。

第二次 gap = 5 / 2 = 2

排序后

13   27   49   55   4    49   38   65   97   26

1A                 1B                 1C                 1D               1E

           2A                2B                 2C                 2D                2E

第三次 gap = 2 / 2 = 1

4   26   13   27   38    49   49   55   97   65

1A    1B      1C     1D        1E       1F       1G      1H       1I       1J

第四次 gap = 1 / 2 = 0 排序完成得到数组:

4   13   26   27   38    49   49   55   65   97

 具体代码:

void shellsort(int a[],int n){
	int i,j,gap;
	for(gap=n/2;gap>0;gap/=2)  //步长
		for(i=0;i<gap;i++){  //按组排序 
			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){//移动元素
						a[k+gap]=a[k];
						k-=gap;
					}
					a[k+gap]=temp;
				}
			}
		
		}

}

很明显,上面的shellsort1代码虽然对直观的理解希尔排序有帮助,但代码量太大了,不够简洁清晰。因此进行下改进和优化,以第二次排序为例,原来是每次从1A1E,从2A2E,可以改成从1B开始,先和1A比较,然后取2B2A比较,再取1C与前面自己组内的数据比较…….。这种每次从数组第gap个元素开始,每个元素与自己组内的数据进行直接插入排序显然也是正确的。

void shellsort2(int a[],int n){
	int j,gap;
	for(gap=n/2;gap>0;gap/=2)
		for(j=gap;j<n;j++)
			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;
			}
}

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