#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
/*第一种形式的代码对长为len的数组进行一趟增量为ader的插入排序本算法在插入排序算法的第一种实现形式上进行修改得到*/
void Shell_Insert1(int *arr,int len,int ader)
{
int i,k;
//循环对ader个子序列进行插入排序操作
for(k=0;k<ader;k++)
for(i=ader+k;i<len;i+=ader) //对一个子序列进行插入排序操作
{ //将第i个元素分别与前面的每隔ader个位置的元素比较，插入适当的位置
if(arr[i]<arr[i-ader])
{ //一直向左进行比较，直到插入到适当的位置
int key = arr[i];
int count = 0; //用来记录key在与前面元素比较时向左移动了几个ader长度
while(i>k && key<arr[i-ader])
{
arr[i] = arr[i-ader];
arr[i-ader] = key;
i -= ader;
count++;
}
//将待插入的数定位到下一个元素，执行下一次插入排序
//因为后面还要执行i+=ader，所以这里回到原位置即可
i += count*ader;
}
}
}
/*第二种形式的代码对长为len的数组进行一趟增量为ader的插入排序本算法在插入排序算法的第二种实现形式上进行修改得到*/
void Shell_Insert2(int *arr,int len,int ader)
{
int i,j,k;
//循环对ader个子序列各自进行插入排序
for(k=0;k<ader;k++)
for(i=ader+k;i<len;i+=ader)
if(arr[i] < arr[i-ader])
{
int key = arr[i];
for(j=i-ader;j>=k && arr[j]>key;j-=ader)
arr[j+ader] = arr[j];
arr[j+ader] = key;
}
}
/*在第二种代码的形式上继续精简代码交叉进行各个子序列的插入排序*/
void Shell_Insert2_1(int *arr,int len,int ader)
{
int i,j;
//对ader子序列交叉进行插入排序
for(i=ader;i<len;i++)
if(arr[i] < arr[i-ader])
{
int key = arr[i];
for(j=i-ader;j>=0 && arr[j]>key;j-=ader)
arr[j+ader] = arr[j];
arr[j+ader] = key;
}
}
/*第三种形式的代码对长为len的数组进行一趟增量为ader的插入排序本算法在插入排序算法的第三种实现形式上进行修改得到*/
void Shell_Insert3(int *arr,int len,int ader)
{
int i,j,k;
//循环对ader个子序列各自进行插入排序
for(k=0;k<ader;k++)
for(i=ader+k;i<len;i+=ader)
for(j=i-ader;j>=k && arr[j]>arr[j+ader];j-=ader)
{
//交换元素数值
arr[j]^=arr[j+ader];
arr[j+ader]^=arr[j];
arr[j]^=arr[j+ader];
}
}
/*在第三种代码的形式上继续精简代码交叉进行各个子序列的插入排序*/
void Shell_Insert3_1(int *arr,int len,int ader)
{
int i,j;
//交叉对ader个子序列进行插入排序
for(i=ader;i<len;i++)
for(j=i-ader;j>=0 && arr[j]>arr[j+ader];j-=ader)
{
//交换元素数值
//由于arr[j]不等于arr[j+1]，
//因此可以安全地用该交换方法
arr[j]^=arr[j+ader];
arr[j+ader]^=arr[j];
arr[j]^=arr[j+ader];
}
}
/*shell排序后的顺序为从小到大,arr为要排序的数组，长为len，add为增量数组，长为num*/
void Shell_Sort(int *arr,int len,int *add,int num)
{
int i;
//共进行nun趟不同增量的插入排序
for(i=0;i<num;i++)
Shell_Insert2_1(arr, len,add[i]); //一趟增量为add[i]的插入排序
}
int main()
{
int len;
printf("请输入排序的元素的个数：");
scanf("%d",&len);
int i;
int add[] = {3,2,1}; //增量数组
int *arr = (int *)malloc(len*sizeof(int));
printf("请依次输入这%d个元素（必须为整数）：",len);
for(i=0;i<len;i++)
scanf("%d",arr+i);
printf("shell排序后的顺序：");
Shell_Sort(arr,len,add,3);
for(i=0;i<len;i++)
printf("%d ",arr[i]);
printf("\n");
free(arr);
arr = 0;
return 0;
}