排序算法---希爾排序(Shell Sort)

前面一口氣寫了冒泡炭剪、選擇练链、插入三個排序算法,感覺今天和他們死磕上了奴拦。媒鼓。。
就不該十一點多還看了幾眼粱坤。隶糕。。然后又掉坑里了站玄,大半夜果然的效率低枚驻,看個希爾排序然后居然寫了1個小時。株旷。再登。哇,難受

WTF

抄起鍵盤一頓梭晾剖,就是干


嚴格來說锉矢,希爾排序是基于插入排序的思想的,稍后在代碼里可以看出齿尽,希爾排序又稱縮小增量排序沽损,是簡單插入排序的增強版本,于1959年由Donald Shell提出循头。

算法基本思想:

  1. 將有n個元素的數組分成n/2份绵估,第1個數據與第n/2+1個數據屬于同一份炎疆。。国裳。
  2. 使用類似插入排序的方法形入,將同一份的數據排序
  3. 然后,再變?yōu)閚/4份缝左,同樣的操作再次排序
  4. 不斷重復上述3個步驟之后亿遂,最后分成n份數據,再通過一次插入排序就完成了全部的排序渺杉。
示意圖

(網上搜的圖蛇数,自己不想畫了,大半夜要睡覺去了少办,偷個懶)

代碼實現:

import java.util.Arrays;

public class ShellSort {
    public static void sort(int[] arr) {
        int len = arr.length;
        int gap;//步長
        int istIndex;//插入位置索引
        int tmp;
        System.out.println("原始順序: "+ Arrays.toString(arr));
        //按照步長來分組
        for(gap = len / 2; gap >= 1; gap /= 2) {
            //類似插入排序的方法
            for (int i = gap; i < len; i++) {
                tmp = arr[i];//取出暫存
                istIndex = i;//插入的位置
                while ((istIndex > (gap-1) && tmp < arr[istIndex - gap])) {
                    //插入位置往前移苞慢,尋找合適位置
                    arr[istIndex] = arr[istIndex - gap];
                    istIndex -= gap;
                }
                arr[istIndex] = tmp;
            }
            System.out.println("步長為"+gap+"的排序: "+ Arrays.toString(arr));
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[10];
        //初始化數組
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * (100 + 1));
        }
        ShellSort.sort(arr);
    }
}

分析小結:

其實希爾排序就是分了組的插入排序,通過這樣做可以減少大部分的情況下英妓,數據的移動次數,從而減小時間復雜度绍赛,同時希爾排序也是當時沖破O(n^2)的第一批算法之一蔓纠。

在代碼中可以看到,當我們將第二層for循環(huán)里的gap視為1的時候吗蚌,其實接下來的代碼就和之前的插入排序一模一樣了M纫小!蚯妇!
其實對于該算法敷燎,還可以繼續(xù)優(yōu)化,就是改善步長的計算部分箩言,現在是每次變?yōu)樵瓉淼?/2硬贯,其實有個公式h=3*h+1來計算步長,有興趣的話可以自己研究一下陨收,對于步長的選擇是一種魔力饭豹,我就不多說了。务漩。拄衰。睡覺睡覺了,不能在修仙了zzz

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