希尔排序思路分析及代码实现
思路分析
希尔排序(Shell Sort)又叫做缩小增量排序(diminishing increment sort),是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。希尔排序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。
- 希尔排序时,对有序序列在插入时采用交换法,并测试排序速度,速度较慢。
- 希尔排序时,对有序序列在插入时采用移动法,并测试排序速度。速度较快。
代码实现
package com.sort;
import java.util.Arrays;
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0 };
shellSort(arr);
shellSort2(arr);
System.out.println("希尔排序移位法=" + Arrays.toString(arr));
}
// 逐步推导希尔排序
// 对有序序列在插入时采用交换法
public static void shellSort(int[] arr) {
int temp = 0;
int count = 0;
// 使用循环处理,优化排序。
for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
// 遍历各组中所有的元素(共有gap组,每组有多少个元素)
for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {
if (arr[j] > arr[j + gap]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + gap];
arr[j + gap] = temp;
}
}
}
System.out.println("希尔排序交换法第" + (++count) + "轮后=" + Arrays.toString(arr));
}
/*
// 希尔排序,第一轮
// 因为第一轮排序将数据分成5组
for (int i = 5; i < arr.length; i++) {
// 遍历各组中所有的元素(共有5组,每组2个元素)
for (int j = i - 5; j >= 0; j -= 5) {
if (arr[j] > arr[j + 5]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 5];
arr[j + 5] = temp;
}
}
}
System.out.println("希尔排序第一轮后="+Arrays.toString(arr));
// 希尔排序,第二轮
// 因为第二轮排序将数据分成2组
for (int i = 2; i < arr.length; i++) {
// 遍历各组中所有的元素(共有5组,每组2个元素)
for (int j = i - 2; j >= 0; j -= 2) {
if (arr[j] > arr[j + 2]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 2];
arr[j + 2] = temp;
}
}
}
System.out.println("希尔排序第二轮后=" + Arrays.toString(arr));
// 希尔排序,第三轮
// 因为第三轮排序将数据分成1组
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
for (int j = i - 1; j >= 0; j -= 1) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
System.out.println("希尔排序第三轮后=" + Arrays.toString(arr));
*/
}
// 对交换式的希尔排序进行优化-->移位法
public static void shellSort2(int[] arr) {
int temp = 0;
int count=0;
// 使用增量gap,逐步缩小增量
for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
// 从第gap个元素,数数歌对其所在的组进行直接插入
for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
int j = i;
temp = arr[i];
if (arr[j] < arr[j - gap]) {
while (j - gap >= 0 && temp < arr[j - gap]) {
// 移动
arr[j] = arr[j - gap];
j -= gap;
}
// 退出while循环后,就给gap找到插入位置
arr[j] = temp;
}
}
}
}
}