数据结构——排序(插入+希尔)

一:插入排序

基本介绍:

插入排序:对想要排序的序列以插入的方式寻找该元素适当的位置,以达到排序的目的。

基本思想:

把n个待排序的元素看成一个有序表和一个无序表,开始时有序表中只有一个元素,无序表中包含n-1个元素。那么排序的过程就是每次从无序表中取出第一个元素,把它的排序码依次与有序表中的有序码进行比较,将它插入到有序表中的适当位置,使其成为新的有序表。

代码:

 public static void InsertSort(int[] array){

        for (int i = 1;i<array.length;i++){

            int insertVal = array[i];   //要插入的数据
            int insertIndex = i-1;  //从要插入的数据的前一个下标的数据进行比较

            while (insertIndex>=0&&array[insertIndex]>insertVal){
                array[insertIndex+1] = array[insertIndex];
                insertIndex--;
            }

            if (insertIndex+1!=i){
                array[insertIndex+1] = insertVal;
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(array));

    }

希尔排序

简单插入排序存在问题:
数组:{2,3,4,5,6,1},这时需要插入的数1是最小的,那么插入过程是:
{2,3,4,5,6,6}
{2,3,4,5,5,6}
{2,3,4,4,5,6}
{2,3,3,4,5,6}
{2,2,3,4,5,6}
{1,2,3,4,5,6}
通过以上案例不难发现:当需要插入的数据是较小的数据,后移次数明显增多,对效率有很大的影响。因此引入希尔排序

一:希尔排序

基本介绍:

希尔排序是希尔于1959年提出的一种排序算法。希尔排序也是一种插入排序,它是将简单插入排序算法经过改进的一个更高效的版本,也称为缩小增量排序

基本思想:

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进行排序,随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越少,当增量减至1的时候,整个文件就恰好被分成一组,算法便终止。

示意图:

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

代码

希尔排序有两种方法:交换法,移动法。交换法的排序速度要远小于移动法

** 采用交换法:**

 public static void shellSorted(int[] array){

        int temp;
        for (int gap = array.length/2;gap>0;gap /=2){
            for (int i = gap;i<array.length;i++){
                for (int j = i-gap;j>=0;j-=gap){
                    if (array[j+gap]<array[j]){
                        temp = array[j];
                        array[j] = array[j+gap];
                        array[j+gap] = temp;
                    }
                }
            }
           System.out.println(Arrays.toString(array));
        }
   }

移动法:

  public static void shellSorted2(int[] array){
        //分组
        for (int gap = array.length/2;gap>0;gap /=2){

            for (int i=gap;i<array.length;i++){
                //插入法
                int insertIndex = i;
                int insertVal = array[i];
                if (array[insertIndex]<array[insertIndex-gap]){
                    while (insertIndex-gap  >=0&&insertVal<array[insertIndex-gap]){
                        array[insertIndex] = array[insertIndex-gap];
                        insertIndex-=gap;
                    }
                    array[insertIndex] = insertVal;
                }
            }
        }
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }

在使用移动法实现希尔排序的时候,是使用到了插入排序算法

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