1. 希尔排序简介
- 希尔排序(Shell Sort) 是一种分组插入排序算法,是基于插入排序算法演进而来;
- 首先取一个整数d1=n/2, 将元素分为d1个组,每组相邻元素之间距离d1,在各组内进行直接插入排序;
- 取第二个整数d2=d1/2,重复上述分组排序过程,直到di=1,即所有元素在同一组内进行直接插入排序;
- 希尔排序每趟并不使某些元素有序,而是使整体数据越来越接近有序;最后一趟排序使得所有数据有序;
2. 原理图如下
- 初始列表如下:
- 初始列表如图,n=9,n/2整除是4,所以d=4,所以列表会拆成四组,第一组是538,第二组是71,第三组是42,第四组是68,每一组进行排序
- 上面四组排完序之后如下所示,然后重组
- 接下来是d2=d1/2, 也就是4/2=2,将它分为2组
- 然后每组进行依次插入排序,然后重组
- 接下来是d=1,直接进行插入排序
排序就完成了;
3. 代码演示
由于 希尔排序是基于插入排序演进而来,因此只需要在插入排序的基础上,稍作修改;
回滚一下,这个是插入排序代码:
基于插入排序,调整代码如下
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {5, 7, 4, 6, 3, 1, 2, 9, 8};
System.out.println("arr = " + Arrays.toString(arr));
handShellSort(arr);
System.out.println("arr = " + Arrays.toString(arr));
}
/**
* 希尔排序
*
* @param arr 列表
*/
public static void handShellSort(int[] arr) {
int d = arr.length / 2;
while (d >= 1) {
shellSortGrep(arr, d);
d = d / 2;
}
}
/**
* 希尔排序 间隔排序
* <p>
* 其实就是将插入排序里面初始默认值1改成grep
*
* @param arr 列表
* @param gap 时间间隔Grep
*/
public static void shellSortGrep(int[] arr, int gap) {
//i 表示 摸到的牌的下标
for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
//将摸到的牌暂存
int tmp = arr[i];
//j 表示手里的牌的下标
int j = i - gap;
//如果牌的下标小于0或者 手机的牌小于摸到的牌,就暂停循环
while (j >= 0 && arr[j] > tmp) {
//如果手里的牌大于摸到的牌,手里的牌往右边移动
int temp = arr[j + gap];
arr[j + gap] = arr[j];
arr[j] = temp;
j -= gap;
}
}
}
}
4. 希尔排序时间复杂度
- 希尔排序的时间复杂度讨论比较复杂,并且和选取的gap序列有关,当gap除以2的时候,他的速度还是比nb三人组里面最慢的堆排序,还要更慢;