之前没更新是因为期末考试要复习,没空写博客。1月3号才考完,现在有空,打算从头看一遍,既是复习以前知识点,又是对原来的博客进行补充。刚好寒假,有大把时间。
一,希尔排序(Shell Sort)
算是插入排序的改进。因为插入算法相比三傻排序的另外两个,在序列有序时能够节省时间复杂;而且插入排序会在数据量比较小的时候效率比较高。所以通过增量将数组进行分组,开始增量较大,每组数据量较小,很快就能排有序。然后逐渐缩小增量,在分组内进行插入排序。直至增量为1.
还有就是增量是多少,就会分为几个组。因为一个组内两个元素的间隔为增量,中间就会夹着增量个元素,意味着还要分多少组。
希尔排序也叫作缩小增量排序。在排序过程中开始分组多但组内元素少,后来分组少元素多,但是越来越有序的。
具体过程看下面教程或者b站视频《数据结构合集——希尔排序》蓝不过海呀。
六大排序算法:插入排序、希尔排序、选择排序、冒泡排序、堆排序、快速排序-CSDN博客
我写下代码:
第一次写的,只能说是漏洞百出,不忍直视。
#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[] = { 3,2,4,9,6,1,5,7,8 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
for (int i = 0; i < len; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
int gap = len / 2;
int turn = 2;
while (turn)
{
//当前增量下,会分为几组,也就会进行几轮插入排序。
for (int i = 0; i < (len / gap); i++)
{
int end = i;//end是有序队列末尾。
int temp = arr[end + gap];//temp临时变量代表将要插入的元素。
//接下来就是组内进行插入排序。
while (end >= 0)
{
if (arr[end] > temp)
{
arr[end + gap] = arr[end];//大于插入元素的往后移,它的位置空出来了。
end -= gap;
}
else break;
}
arr[end + gap] = temp;
}
//接下来更新增量,进行下一轮排序。
gap /= 2;
if (gap == 1) turn--;//第一次gap等于1时循环不会结束。
}
printf("end");
for (int i = 0; i < len; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
这是AI分析出的问题:
问题 1:分组逻辑有误
在 for (int i = 0; i < (len / gap); i++)
这一部分,你的分组逻辑错误。希尔排序的核心思想是在当前增量 gap
下,对所有以 gap
为间隔的元素分组,然后对每组进行插入排序。这里你按 (len / gap)
的方式分组,但实际上应该从每个分组的起始点出发进行分组,即从 0
到 gap - 1
的每个起点出发。
问题 2:组内插入排序逻辑有误
int end = i; // end 是有序队列的末尾
int temp = arr[end + gap];
这里 end
设置为 i
是不正确的,因为在希尔排序中,组内的有序序列需要从当前分组起点逐步扩展,而不是简单地以分组的索引作为 end
。
正确的逻辑是从当前分组的起始点出发,按增量 gap
逐步移动进行插入排序。
问题 3:增量更新逻辑有误
你的增量更新逻辑是:
gap /= 2;
if (gap == 1) turn--;
这里你设置了一个变量 turn
,试图在 gap == 1
时多循环一次。但这是不必要的,希尔排序的结束条件应当是 gap == 0
,即在最后一次增量为 1
的插入排序完成后结束。
这是我自己改的代码
#include<stdio.h>
int main()
{
int arr[] = { 3,2,4,9,6,1,5,7,8 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
for (int i = 0; i < len; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
int gap = len / 2;
while (gap)
{
//当前增量下,会分为几组,也就会进行几轮插入排序。
for (int i = 0; i < gap; i++)
{
int end = i;//end是有序队列末尾。从开始序号为i这组进行插入排序。
while (end + gap < len)
{
int temp = arr[end + gap];//temp临时变量代表将要插入的元素。
//接下来就是组内进行插入排序。
while (end >= 0)
{
if (arr[end] > temp)
{
arr[end + gap] = arr[end];//大于插入元素的往后移,它的位置空出来了。
end -= gap;
}
else break;
}
arr[end + gap] = temp;
end += gap;
}
}
//接下来更新增量,进行下一轮排序。
gap /= 2;
}
for (int i = 0; i < len; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
这是AI的答案
#include <stdio.h>
int main()
{
int arr[] = { 3, 2, 4, 9, 6, 1, 5, 7, 8 };
int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
// 打印初始数组
for (int i = 0; i < len; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
// 希尔排序
int gap = len / 2; // 初始增量为数组长度的一半
while (gap > 0)
{
// 从每组的起点出发
for (int i = gap; i < len; i++)
{
int temp = arr[i]; // 当前待插入的元素
int j = i;
// 插入排序:对当前组进行排序
while (j >= gap && arr[j - gap] > temp)
{
arr[j] = arr[j - gap]; // 元素后移
j -= gap;
}
arr[j] = temp; // 插入到正确位置
}
gap /= 2; // 缩小增量
}
// 打印排序后的数组
for (int i = 0; i < len; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}
ai这个好理解,将每组起点过后的元素进行插入排序,因为增量的存在,所以插入排序只会和自己所在组的进行比较。
另位博主写的代码
//希尔排序
void ShellSort(int* arr, int n)
{
int gap = n;
while (gap>1)
{
//每次对gap折半操作
gap = gap / 2;
//单趟排序
for (int i = 0; i < n - gap; ++i)
{
int end = i;
int tem = arr[end + gap];
while (end >= 0)
{
if (tem < arr[end])
{
arr[end + gap] = arr[end];
end -= gap;
}
else
{
break;
}
}
arr[end + gap] = tem;
}
}
}
二,链表相加
以前写的
Node* add_twolist(Node* head1, Node* head2)
{
Node* ans, * current, * cur1 = head1, * cur2 = head2;
ans = current = NULL;
int carry = 0;
for (
int sum, val;
cur1 != NULL || cur2 != NULL;
cur1 = (cur1 == NULL) ? NULL : cur1->next,
cur2 = (cur2 == NULL) ? NULL : cur2->next)
{
sum = (cur1 == NULL ? 0 : cur1->value)
+ (cur2 == NULL ? 0 : cur2->value)
+ carry;
val = sum % 10;
carry = sum / 10;
if (ans == NULL)//create the new head node
{
ans = new Node(val);
current = ans;
}
else
{
current->next = new Node(val);
current = current->next;
}
}
if (carry == 1)current->next = new Node(1);
return ans;
}
这是复习时写的
Node* add_list(Node* h1, Node* h2)
{
Node* head, * current;
int value, carry;
value = (h1->value + h2->value) % 10;
carry = (h1->value + h2->value) / 10;
head = current = new Node(value);
h1 = h1->next;
h2 = h2->next;
while (h1 && h2)
{
value = (h1->value + h2->value + carry) % 10;
carry = (h1->value + h2->value + carry) / 10;
Node* p = new Node(value);
current->next = p;
current = current->next;
h1 = h1->next;
h2 = h2->next;
}
while (h1)
{
value = (h1->value + carry) % 10;
carry = (h1->value + carry) / 10;
Node* p = new Node(value);
current->next = p;
current = current->next;
h1 = h1->next;
}
while (h2)
{
value = (h2->value + carry) % 10;
carry = (h2->value + carry) / 10;
Node* p = new Node(value);
current->next = p;
current = current->next;
h2 = h2->next;
}
if (carry)
{
Node* p = new Node(carry);
current->next = p;
current = current->next;
}
return head;
}
三,分割链表
第一次
Node* seperate_list(Node* head, int target)
{
Node* h1, * h2, * cur1, * cur2;
h1 = cur1 = NULL;
h2 = cur2 = NULL;
while (head)
{
if (head->value <= target)
{
if (!h1)h1= head;
else
{
cur1->next = head;
cur1 = cur1->next;
}
}
else
{
if (!h2)h2 = cur2 = head;
else
{
cur2->next = head;
cur2 = cur2->next;
}
}
head = head->next;
}
cur1->next = h2;
return h1;
}
能看出哪里有问题吗?
首先是两条链表赋值时,只让h1 = head,此时cur1还是NULL;
cur2的next可能没有指向空,导致打印链表时出现死循环。
例如数组int arr[] = { 3,2,6,5,4,7,1 };
还有第三个错误就是没有新造链表,直接使用原链表,原链表的节点之间的联系还没有解开,关系混乱。
改后
Node* seperate_list(Node* head, int target)
{
Node* h1, * h2, * cur1, * cur2;
h1 = cur1 = NULL;
h2 = cur2 = NULL;
while (head)
{
if (head->value < target)
{
if (!h1)h1 = cur1 = new Node(head->value);
else
{
cur1->next = new Node(head->value);
cur1 = cur1->next;
}
}
else if(head->value > target)
{
if (!h2)h2 = cur2 = new Node(head->value);
else
{
cur2->next = new Node(head->value);
cur2 = cur2->next;
}
}
head = head->next;
}
cur1->next = new Node(target);
cur1 = cur1->next;
cur1->next = h2;
if (!cur2) cur2->next = NULL;
return h1;
}