排序算法之插入排序-希尔排序

2021/4/13 14:55:32

本文主要是介绍排序算法之插入排序-希尔排序,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

希尔排序(Shell Sort)

1959年Shell发明,第一个突破O(n2)的排序算法,是简单插入排序的改进版。它与插入排序的不同之处在于,它会优先比较距离较远的元素。希尔排序又叫缩小增量排序。

直接插入排序有个缺点:当有个很小的数字在后面时,排序的效果很低。
此时使用希尔排序来解决这个问题:

希尔排序的原理

数组元素 2,5,3,7,1,8,3,9,0

1、数组共9个元素,先除以2,商为4,4表示步长。
2、每一个元素和步长为4的元素组成一组来进行排序

	2 1 0  为一组
	5 8     一组
	3 3     一组
	7 9    一组
    对每一组进行直接插入排序之后 数组元素顺序为 
     0,5,3,7,1,8,3,9,2

3、在对步长4除以2 ,取得新的步长2
每一个元素和步长为2的元素组成一组来进行排序

     0 3 1 3 2 一组
     5 7 8 9   一组
     对每一组进行排序之后 数组元素顺序为  0 5 1 7 2 8 3 9 3

3、在对步长2除以2 ,取得新的步长1
当步长为1 时,如上
直到步长为0

在这里插入图片描述

图片来自网络,侵删

public class ShellSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {2,5,3,7,1,8,3,9,0};
        shellSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    private static void shellSort(int[] arr) {
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        int k=1;
        //循环到步长为0时结束循环
        for(int d=arr.length/2;d>0;d/=2)
        {
            //双重循环取得所有元素,循环步长到length次
            for(int i=d;i<arr.length;i++)
            {//j=i-d为最左边的元素,j=j-d判断本组是否还有其他元素
                for(int j = i-d;j>=0;j-=d)//i=8时j=4,中间元素和最右元素进行比较,完成之后j-=d,j=0,最左元素和中间元素比较
                {
                    if(arr[j]>arr[j+d])
                    {
                        int temp =arr[j];
                        arr[j]=arr[j+d];
                        arr[j+d]=temp;
                    }
                }
            }
            System.out.println("第"+k+"次排序的结果"+Arrays.toString(arr));
            k++;
        }

    }
}

[2, 5, 3, 7, 1, 8, 3, 9, 0]
第1次排序的结果[0, 5, 3, 7, 1, 8, 3, 9, 2]
第2次排序的结果[0, 5, 1, 7, 2, 8, 3, 9, 3]
第3次排序的结果[0, 1, 2, 3, 3, 5, 7, 8, 9]
[0, 1, 2, 3, 3, 5, 7, 8, 9]



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