前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >希尔排序算法

希尔排序算法

作者头像
code随笔
发布2020-04-14 14:46:41
4700
发布2020-04-14 14:46:41
举报
文章被收录于专栏:code随笔的专栏code随笔的专栏

前言

当待插入元素是一个很小(当需求是从小到大排序时,从大到小排序时此处为很大)直接插入排序需要移动较多次数,性能会很差。希尔排序解决了这一问题。

基本思想

希尔排序的基本思想:把序列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。 如果对直接插入排序不了解的朋友,可以看我的这篇文章: 详解直接插入排序算法

例子

给定数组arr为 [ 3 , 6 , 5 , 12 , 1 , 75 , 10 , -3, 0 ] 初始状态见下图:

初始序列

定义变量 h为增量,初始值为5 。

第一轮根据增量设置成5组,颜色相同的为一组。

对每一组进行直接插入排序得到:

然后 h减半向下取整; 则 h = 3;

第二轮根据增量设置成5组,颜色相同的为一组。

对每一组进行直接插入排序得到:

第二轮进行插入排序

然后 h减半向下取整; 则 h = 1;

第三轮增量为1,所有序列为一组。

第三轮进行插入排序

插入排序后得到:

h此时为1,全部有序,完毕。

由例子可知,每次都可以达到组内部分有序,大大减少了插入排序的移动开销。

代码

首先说下步长的选择:步长的选择一般时这样的:

代码语言:javascript
复制
int h = 1;
while(h < arr.length / 2){
    h = 2 * h + 1;
}

即先把步长设置为1,只要 h 小于数组长度一半(向下取整)就在原基础上乘以2再加上1; 那么,本文的例子中的步长计算为: 初始设为1; arr.length为9,其一半向下取整为4; 1 < 4;则 h 修正为 h = 1 * 2 + 1 = 3; 3 <4 仍成立,h修正为 h = 3 *2 + 1 = 7 。 本文一开始将 h 选为5,是为了演示方便。

根据步长分组后,进行插入排序的代码为:

代码语言:javascript
复制
for(int i= h ; i< arr.length;i++){
        value = arr[i];
        index = i - h;//初始为前一个元素
         while(index >=0 && value < arr[index]){
            //需要保证index合法
            //每当前面的元素比待插入元素大,就向后移动
            arr[index + h] = arr[index];
            //不用怕覆盖,因为value保存着待插入的值
            index -= h;
           }
           //当退出循环,表明已经找到了待插入位置,即index + h
        arr[index + h] = value;
 }

对外层循环进行解释:i 的初始值为 h,即第一个待进行插入排序的元素的索引, i - h即为本组待插入元素的最前面元素的索引。

i++表示下一组待插入元素的索引。

内层循环就是插入排序的代码。 如果对直接插入排序不了解的朋友,可以看我的这篇文章:

详解直接插入排序算法

其他

希尔排序的时间复杂度有很多种说法,证明也比较复杂,本文不过多讨论。 关于稳定性: 在不同的插入排序过程中,相等的元素可能在各自的插入排序中发生移动,最后其前后相对位置会发生改变,所以希尔排序是不稳定的。

欢迎关注

欢迎大家的关注

扫描下方的二维码关注我的微信公众号:code随笔

本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自微信公众号。
原始发表:2020-04-07,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 code随笔 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 前言
  • 基本思想
  • 例子
  • 代码
  • 其他
  • 欢迎关注
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档