数据结构与算法简记：希尔排序

男娘i 2022-09-22 12:59 190阅读 0赞

希尔排序是直接插入排序的增强版。

直接插入排序以单个元素为单位进行比较和插入，与之不同的是，希尔排序设定一个增量，初始增量小于数组长度，然后以增量为单位对数组进行分组划分，进而对每个分组内的序列进行直接插入排序。

在对所有分组进行一次插入排序之后，增量递减，然后进行下一轮的排序过程，以此类推。

最后一轮时，增量已经变为1，等同于一次直接插入排序，不过这时数组元素已趋于有序状态。

下面是实现代码：

JS版：

//根据当前增量对分组进行直接插入排序
    function groupsInsertSort(array, increment) {
        
      var i, j, key;
    
      //从分组基本单位'增量'开始向后扫描，会出现若干个分组
      for (i = increment; i < array.length; i++) {
        j = i;
        key = array[j];
    
        //与直接插入排序中的逐个比较不同，这里以'增量'为单位
        while (j >= increment && array[j - increment] > key) {
          array[j] = array[j - increment];
          j -= increment;
        }
    
        array[j] = key;
      }
    }
    
    //希尔排序
    function shellSort(array) {
        
      //增量初始值设定为数组长度的一半
      var increment = Math.floor(array.length / 2);
    
      //最小增量为1，是最后一轮
      while (increment > 0) {
        //以当前增量进行分组直接插入排序
        groupsInsertSort(array, increment);
    
        //增量每次折半
        increment = Math.floor(increment / 2);
      }
    }
    
    var array = [39, 28, 57, 12, 95, 45, 10, 73];
    
    shellSort(array);
    
    console.log(array);

Java版：

package algorithm;
    
    public class Sorting {
        
    
        private static void groupsInsertSort(int[] array, int increment) {
            int i, j, key;
    
            for (i = increment; i < array.length; i++) {
                j = i;
                key = array[j];
    
                while (j >= increment && array[j - increment] > key) {
                    array[j] = array[j - increment];
                    j -= increment;
                }
    
                array[j] = key;
            }
        }
    
        public static void shellSort(int[] array) {
            int increment = array.length / 2;
    
            while (increment > 0) {
                groupsInsertSort(array, increment);
    
                increment /= 2;
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            int[] array = {
       39, 28, 57, 12, 95, 45, 10, 73};
    
            Sorting.shellSort(array);
    
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                System.out.print(array[i] + " ");
            }
        }
    }

C语言版：

#include <stdio.h>
    
    void shellSort(int *array, int size);
    void groupsInsertSort(int *array, int size, int increment);
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
    
        int array[] = {
       39, 28, 57, 12, 95, 45, 10, 73};
    
        int size = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
    
        shellSort(array, size);
    
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            printf("%d ", array[i]);
        }
    
        return 0;
    }
    
    void shellSort(int *array, int size) {
        int increment = size / 2;
    
        while (increment > 0) {
            groupsInsertSort(array, size, increment);
    
            increment /= 2;
        }
    }
    
    void groupsInsertSort(int *array, int size, int increment) {
    
        int i, j, key;
    
        for (i = increment; i < size; i++) {
            j = i;
            key = array[j];
    
            while (j >= increment && array[j - increment] > key) {
                array[j] = array[j - increment];
                j -= increment;
            }
    
            array[j] = key;
        }
    }