基本原理
希尔排序在插入排序的基础之上,将待排序序列分成组,分成 gap 个组,组的数量通过 length / 2 获得,比如6个元素的序列,那么就是 3 个组,每个组两个元素,然后将每个组的元素进行插入排序即可,此时分组完成之后,将3个组再分,得到1,进行常规插入排序即可。
每次插入排序,不是和前一个元素进行比较,而是和前面第 gap 个元素进行比较。
举例
1. 原始序列
2. 此时序列的长度是 8 ,那么就是分为 4 组,每两个元素一组,而每组成员之间下标相差 4 。
3. 每组之间进行插入排序,例如 8 和 6 作比较,降序,要交换,2 和 7 作比较,不交换;5 和 10 作比较,不交换,9 和 1 作比较,交换
4. 再次分组,gap / 2 ,得到 2 ,也就是说分为2组,每个元素下标相差 2
5. 同样在组内进行插入排序
6. 再次分组 gap / 2 ,得到 1, 即最后一次常规插入排序即可。
7. 希尔排序相较于直接插入排序,减少了交换次数,每次分组内的排序就能将元素锁定在某个区域内,最后常规插入排序就不需要交换太多次就能直接排序完成,举个例子,假如最后一个元素是最小的数,它理应放在第一个元素,那么他就需要从头到尾和每个元素进行交换,而如果一开始进行分组,那么他一下就能交换到序列的中间,直接少了一半的交换量。
代码实现
/**
* 希尔排序
*/
public class test {
public static void main(String[] args) {
int[] nums = {6, 7, 1, 1, 3, 2, 8, 9, 4};
int gap = nums.length / 2;
//gap 为0 即为排序完成
while (gap >0){
for (int i = gap; i < nums.length; i++) {
int current = nums[i];
int preIndex = i-gap;
//组内进行插入循环,当前元素比前一元素小时,做交换,然后将前一元素的下标记录下来再用它和前一元素作比较。
while(preIndex >= 0 && current < nums[preIndex]){
swap(nums,preIndex + gap,preIndex);
preIndex -= gap;
}
}
gap /= 2;
}
System.out.println(Arrays.toString(nums));
}
//元素交换方法
public static void swap(int[] nums, int a, int b) {
int swap = nums[a];
nums[a] = nums[b];
nums[b] = swap;
}
}