Go 实现希尔排序算法及图解

news2024/11/16 5:33:17

耐心和持久胜过激烈和狂热。

哈喽大家好，我是陈明勇，今天分享的内容是使用 Go 实现希尔排序算法。如果本文对你有帮助，不妨点个赞，如果你是 Go 语言初学者，不妨点个关注，一起成长一起进步，如果本文有错误的地方，欢迎指出！

前言

前篇文章 Go 实现插入排序算法及优化
对插入排序进行了简单的介绍，然后使用 Go 实现插入排序的算法。而本文要介绍的是基于插入排序算法优化之后的高效版——希尔排序。

希尔排序

希尔排序是基于直接插入排序改进的一种高效的版本，也称“缩小增量排序”。它的基本思想是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至 1 时，整个文件恰被分成一组，算法便终止。

图文解释

在这里插入图片描述

1、增量值 d 为 ⌊数组长度 / 2⌋ = ⌊9 / 2⌋ = 4
- 分成三组：[6, 4, 2]、[5, 8]、[1, 9]、[7, 3]
  - [6, 4, 2] 通过直接插入排序算法进行排序，最后的结果为：[2, 4, 6]
  - [5, 8] 通过直接插入排序算法进行排序，最后的结果为：[5, 8]
  - [1,9] 通过直接插入排序算法进行排序，最后的结果为：[1, 9]
  - [7, 3] 通过直接插入排序算法进行排序，最后的结果为：[3, 7]
- 最后的结果为 [2, 5, 1, 3, 4, 8, 9, 7, 6]

在这里插入图片描述

2、增量值 d 为 ⌊d / 2⌋ = ⌊4 / 2⌋ = 2
- 分成两组：[2, 1, 4, 9, 6]、[5, 3, 8, 7]
  - [2, 1, 4, 9, 6] 通过直接插入排序算法进行排序，最后的结果为：[1, 2, 4, 6, 9]
  - [5, 3, 8, 7] 通过直接插入排序算法进行排序，最后的结果为：[3, 5, 7, 8]
- 最后的结果为：[1, 5, 2, 3, 4, 8, 6, 7, 9]

在这里插入图片描述

3、增量值 d 为 ⌊d / 2⌋ = ⌊2 / 2⌋ = 1
- 分成一组：[1, 5, 2, 3, 4, 8, 6, 7, 9]
  - [1, 5, 2, 3, 4, 8, 6, 7, 9] 通过直接插入排序算法进行排序，最后结果为：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
- 最后的结果为：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

代码实现

import (
	"fmt"
)

func main() {
	nums := [9]int{6, 5, 1, 7, 4, 8, 9, 3, 2}
	fmt.Println("原数组：", nums)
	fmt.Println("--------------------------------")
	ShellSort(nums)
}

func ShellSort(nums [9]int) {
	for d := len(nums) / 2; d > 0; d /= 2 {
		for i := d; i < len(nums); i++ {
			for j := i; j >= d && nums[j-d] > nums[j]; j -= d {
				nums[j], nums[j-d] = nums[j-d], nums[j]
			}
		}
		fmt.Println(nums)
	}
	fmt.Println("--------------------------------")
	fmt.Println("排序后的数组：", nums)
}

执行结果：

原数组： [6 5 1 7 4 8 9 3 2]
--------------------------------
[2 5 1 3 4 8 9 7 6]
[1 3 2 5 4 7 6 8 9]
[1 2 3 4 5 6 7 8 9]
--------------------------------
排序后的数组： [1 2 3 4 5 6 7 8 9]