希尔排序
1.算法思想及过程分解
希尔排序是在直接插入排序的基础上产生的,区别是在进行直接插入排序之前,会进行一次分组。
例如:有数组int[] arr = { 4 , 22 , 45 , 13 , 51 , 2 , 11 , 69 , 26 , 0 },数组长度为10,下标为0~9。
①第一次分组对下标进行( 数组长度/2 )的模运算(做除法取余数)结果相同的为一组,即
0 mod 5 = 0 , 1 mod 5 = 1 , 2 mod 5 = 2 , 3 mod 5 = 3 , 4 mod 5 = 4
, 5 mod 5 = 0 , 6 mod 5 = 1 , 7 mod 5 = 2 , 8 mod 5 = 3 , 9 mod 5 = 4
这样下标0、5的数就被分为了一组,下标1、6的数为一组……
②将arr[0]、arr[5]构成的数组{ 4 ,2 }进行直接插入排序(将2插入数组{4}中),
结果为:{2,4}
在整个数组中的行为是:{ 4 , 22 , 45 , 13 , 51 , 2 , 11 , 69 , 26 , 0 }
变为{ 2 , 22 , 45 , 13 , 51 , 4 , 11 , 69 , 26 , 0 }
同理可得:
{ 2 , 22 , 45 , 13 , 51 , 4 , 11 , 69 , 26 , 0 }----插入(交换)------>{ 2 , 11 , 45 , 13 , 51 , 4 , 22 , 69 , 26 , 0 } ---------->
------->{ 2 , 11 , 45 , 13 , 51 , 4 , 22 , 69 , 26 , 0 }—未插入---->
------->{ 2 , 11 , 45 , 13 , 51 , 4 , 22 , 69 , 26 , 0 }—未插入---->
------->{ 2 , 11 , 45 , 13 , 51 , 4 , 22 , 69 , 26 , 0 }----插入------>{ 2 , 11 , 45 , 13 , 0 , 4 , 22 , 69 , 26 , 51 }
③第二次分组取(数组长度/2/2)也就是2,
分组结果为{ 2 , 11 , 45 , 13 , 0 , 4 , 22 , 69 , 26 , 51 }
直接插入过程为:
第一组:{ 2 , 11 , 45 , 13 , 0 , 4 , 22 , 69 , 26 , 51 }---------->{ 2 , 11 , 45 , 13 , 0 , 4 , 22 , 69 , 26 , 51 }------------>
--------->{ 0 , 11 , 2 , 13 , 45 , 4 , 22 , 69 , 26 , 51 }------------>{ 0 , 11 , 2 , 13 , 22 , 4 , 45 , 69 , 26 , 51 }------------>
--------->{ 0 , 11 , 2 , 13 , 22 , 4 , 26 , 69 , 45 , 51 }
第二组:{ 0 , 11 , 2 , 13 , 22 , 4 , 26 , 69 , 45 , 51 }---------->{ 0 , 4 , 2 , 11 , 22 , 13 , 26 , 69 , 45 , 51 }--------->
---------->{ 0 , 4 , 2 , 11 , 22 , 13 , 26 , 69 , 45 , 51 }----------->{ 0 , 4 , 2 , 11 , 22 , 13 , 26 , 51 , 45 , 69 }
④第三次分组(数组长度/2/2/2)也就是1,这将是最后一次分组,数组将会在本次简单选择排序后完成排序。
分组结果为{ 0 , 4 , 2 , 11 , 22 , 13 , 26 , 51 , 45 , 69 }
直接插入过程为:{ 0 , 4 , 2 , 11 , 22 , 13 , 26 , 51 , 45 , 69 }---------->{ 0 , 4 , 2 , 11 , 22 , 13 , 26 , 51 , 45 , 69 }------->
--------->{ 0 , 4 , 2 , 11 , 22 , 13 , 26 , 51 , 45 , 69 }---------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 22 , 13 , 26 , 51 , 45 , 69 }------------>
--------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 22 , 13 , 26 , 51 , 45 , 69 }---------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 22 , 13 , 26 , 51 , 45 , 69 }----------->
--------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 22 , 13 , 26 , 51 , 45 , 69 }---------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 22 , 13 , 26 , 51 , 45 , 69 }----------->
--------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 22 , 13 , 26 , 51 , 45 , 69 }---------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 13, 22 , 26 , 51 , 45 , 69 }------------>
--------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 13, 22 , 26 , 51 , 45 , 69 }---------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 13, 22 , 26 , 51 , 45 , 69 }------------>
--------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 13, 22 , 26 , 51 , 45 , 69 }---------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 13, 22 , 26 , 51 , 45 , 69 }------------>
--------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 13, 22 , 26 , 51 , 45 , 69 }---------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 13, 22 , 26 , 45 , 51, 69 }------------>
--------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 13, 22 , 26 , 51 , 45 , 69 }---------->{ 0 , 2 , 4 , 11 , 13, 22 , 26 , 45 , 51, 69 }------------>
至此,希尔排序完成。
2. 代码实现
package sort;
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int[] arr = {
4, 22, 45, 13, 51, 2, 11, 69, 26, 0 };
show(arr);
arr = shellSort(arr);
show(arr);
}
// 希尔排序
public static int[] shellSort(int[] arr) {
for (int mod = arr.length / 2; mod > 0; mod /= 2) {
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i += mod) {
for (int j = i; j >= 0; j -= mod) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int t = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = t;
} else {
break;
}
}
}
}
return arr;
}
public static void show(int[] arr) {
for (int i : arr) {
System.out.print(i + " ");
}
System.out.println();
}
}