排序算法图解（四）：希尔排序

柔情只为你懂 2023-09-23 13:59 55阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1 希尔排序简介
 *  2 希尔排序算法图解
 *  3 希尔排序代码实现
 *  写在最后

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# 1 希尔排序简介 #

希尔排序是希尔(Donald Shell)于1959年提出的一种排序算法，其也是一种特殊的插入排序，即将简单的插入排序进行改进后的一个更加高效的版本，也称缩小增量排序。  
![在这里插入图片描述][cd71893ba03742a48179d22de3512021.png_pic_center]

希尔排序是非稳定排序算法。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。

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# 2 希尔排序算法图解 #

以序列: `{8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 6, 4, 0}` 为例！

1.  初始步长gap = length/2 ＝ 5，意味着将整个数组分为了5组，即\[8，3\]，\[9，5\]，\[1，6\]，\[7，4\]，\[2，0\]，对每组进行插入排序，得到序列：`{3，5，1，4，0，8，9，6，7，2}`，可以看到：3，5，4，0这些小元素都被提到前面了。  
    ![在这里插入图片描述][114bb968d53e402493283f816a4ba9d0.png]
2.  缩小增量gap = 5/2 = 2，数组被分为两组，即\[3，1，0，9，7\]，\[5，4，8，6，2\]，对这两组分别进行直接插入排序，可以看到，整个数组的有序程度更进一步了。  
    ![在这里插入图片描述][60c005ef643942b0ade9af1464de54dc.png]
3.  再次缩小增量，gap = 2/2 = 1，此时整个数组为\[0，2，1，4，3，5，7，6，9，8\]，进行一次插入排序，即可实现数组的有序化（仅需要简单微调，而无需大量移动操作）。  
    ![在这里插入图片描述][14f42fc3de43408580819b23b1f9e66e.png]

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# 3 希尔排序代码实现 #

import java.util.Arrays;
    
    /**
     * @author 兴趣使然黄小黄
     * @version 1.0
     * 希尔排序
     */
    public class ShellSort {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr = {
        8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 6, 4, 0};
            System.out.println("排序前: " + Arrays.toString(arr));
            shellSort(arr);
            System.out.println("排序后: " + Arrays.toString(arr));
        }
    
        //希尔排序
        public static void shellSort(int[] arr){
        
            //设定步长
            for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2){
        
                //将数据分为arr.length/gap组，逐个对其所在的组进行插入排序
                for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
        
                    //遍历各组中的所有元素，步长为gap
                    int j = i;
                    int temp = arr[j]; //记录待插入的值
                    while (j - gap >= 0 && temp < arr[j-gap]){
        
                        //移动
                        arr[j] = arr[j-gap];
                        j -= gap;
                    }
                    //找到位置，进行插入
                    arr[j] = temp;
                }
                System.out.println(Arrays.toString(arr));
            }
        }
    }

**实现结果如下：**  
![在这里插入图片描述][efd7643157cc448ca82c8cd86f121ce8.png]

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# 写在最后 #

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![在这里插入图片描述][7e0ff0501697426a84cd0a1f4eecfdc1.gif_pic_center]

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[Java]: https://blog.csdn.net/m0_60353039/category_12062687.html
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