四 希尔排序
希爾排序的實質就是分組插入排序,該方法又稱縮小增量排序,因DL.Shell于1959年提出而得名。
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該方法的基本思想是:先將整個待排元素序列分割成若干個子序列(由相隔某個“增量”的元素組成的)分別進行直接插入排序,然后依次縮減增量再進行排序,待整個序列中的元素基本有序(增量足夠小)時,再對全體元素進行一次直接插入排序。因為直接插入排序在元素基本有序的情況下(接近最好情況),效率是很高的,因此希爾排序在時間效率上比前兩種方法有較大提高。
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以n=10的一個數組49, 38, 65, 97, 26, 13, 27, 49, 55, 4為例
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等為分組標記,數字相同的表示在同一組,大寫字母表示是該組的第幾個元素, 每次對同一組的數據進行直接插入排序。即分成了五組(49, 13) (38, 27) (65, 49) ?(97, 55) ?(26, 4)這樣每組排序后就變成了(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 排序完成得到數組:
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該方法的基本思想是:先將整個待排元素序列分割成若干個子序列(由相隔某個“增量”的元素組成的)分別進行直接插入排序,然后依次縮減增量再進行排序,待整個序列中的元素基本有序(增量足夠小)時,再對全體元素進行一次直接插入排序。因為直接插入排序在元素基本有序的情況下(接近最好情況),效率是很高的,因此希爾排序在時間效率上比前兩種方法有較大提高。
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以n=10的一個數組49, 38, 65, 97, 26, 13, 27, 49, 55, 4為例
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等為分組標記,數字相同的表示在同一組,大寫字母表示是該組的第幾個元素, 每次對同一組的數據進行直接插入排序。即分成了五組(49, 13) (38, 27) (65, 49) ?(97, 55) ?(26, 4)這樣每組排序后就變成了(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 排序完成得到數組:
4 ? 13 ? 26 ? 27 ? 38 ? ?49 ? 49 ? 55 ? 65 ? 97
java代碼
package arithmetic.sort.shell;/*** 希爾排序* */ public class ShellSort {/*** 插入排序算法* */private static void insertSort(int array[],int start,int gap){if( array == null || array.length == 0 ){return ;}int target;int j;for(int i = start + gap ; i < array.length ; i += gap){j = i ;target = array[j];while( j >= gap && array[j-gap] > target ){array[j] = array[j-gap] ;j -= gap ;}array[j] = target;}}/*** 希爾排序算法* */public static void shellSort(int array[]){if( array == null || array.length == 0 ){return ;}int gap = array.length /2;for( ; gap > 0 ; gap = gap /2 ){ //得到gap值for(int start = 0 ; start < gap ; start++){ // 分組insertSort(array,start,gap);}}}/*** 輸出數組* */public static void show(int array[]){if( array == null || array.length == 0 ){return ;}for(int i = 0 ; i < array.length ; i++){System.out.print( array[i] +" ");}}public static void main(String args[]){int[] a = {1,23,4,6,235,74,983,11,22,33,45,55,77,88,9,10,1,2213,9,8}; // int[] a = {4,3,1,2};ShellSort.shellSort(a);ShellSort.show(a);} }總結
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