希尔排序介绍

墨蓝 2024-03-16 19:01 3阅读 0赞

#### 一、概念及其介绍 ####

希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种，它是针对直接插入排序算法的改进。

希尔排序又称缩小增量排序，因 DL.Shell 于 1959 年提出而得名。

它通过比较相距一定间隔的元素来进行，各趟比较所用的距离随着算法的进行而减小，直到只比较相邻元素的最后一趟排序为止。

#### 二、适用说明 ####

希尔排序时间复杂度是 O(n^(1.3-2))，空间复杂度为常数阶 O(1)。希尔排序没有时间复杂度为 O(n(logn)) 的快速排序算法快 ，因此对中等大小规模表现良好，但对规模非常大的数据排序不是最优选择，总之比一般 O(n^2 ) 复杂度的算法快得多。

#### 三、过程图示 ####

希尔排序目的为了加快速度改进了插入排序，交换不相邻的元素对数组的局部进行排序，并最终用插入排序将局部有序的数组排序。

在此我们选择增量 gap=length/2，缩小增量以 gap = gap/2 的方式，用序列 **\{n/2,(n/2)/2...1\}** 来表示。

如图示例：

（1）初始增量第一趟 gap = length/2 = 4

![b51e38bedc1224eaba136df7dad529e7.png][]

（2）第二趟，增量缩小为 2

![934bd9daa9566e4951e64071bd63a649.png][]

（3）第三趟，增量缩小为 1,得到最终排序结果

![f35f1230f9c390a13e1957cc65342a06.png][]

#### 四、Java 实例代码 ####

**源码包下载：**[Download][]

最内层循环其实就是插入排序:

### ShellSort.java 文件代码： ###

> public class ShellSort \{  
> //核心代码---开始  
> public static void sort(Comparable\[\] arr) \{  
> int j;  
> for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) \{  
> for (int i = gap; i < arr.length; i++) \{  
> Comparable tmp = arr\[i\];  
> for (j = i; j >= gap && tmp.compareTo(arr\[j - gap\]) < 0; j -= gap) \{  
> arr\[j\] = arr\[j - gap\];  
> \}  
> arr\[j\] = tmp;  
> \}  
> \}  
> \}  
> //核心代码---结束  
> public static void main(String\[\] args) \{  
>   
> int N = 2000;  
> Integer\[\] arr = SortTestHelper.generateRandomArray(N, 0, 10);  
> ShellSort.sort(arr);  
> for( int i = 0 ; i < arr.length ; i ++ )\{  
> System.out.print(arr\[i\]);  
> System.out.print(' ');  
> \}  
> \}  
> \}

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[Download]: https://www.runoob.com/wp-content/uploads/2020/09/runoob-algorithm-shell-sort.zip