java希尔排序

末蓝、 2024-03-27 11:22 73阅读 0赞

1.1简单插入排序存在的问题

我们看简单的插入排序可能存在的问题. 数组 arr = \{2,3,4,5,6,1\} 这时需要插入的数 1(最小), 这样的过程是：

\{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\}

结论: 当需要插入的数是较小的数时，后移的次数明显增多，对效率有影响

2.希尔排序法介绍

希尔排序是希尔（Donald Shell）于 1959 年提出的一种排序算法。希尔排序也是一种插入排序，它是简单插入  
排序经过改进之后的一个更高效的版本，也称为缩小增量排序。

3.希尔排序法基本思想

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

4.希尔排序法的示意图

![在这里插入图片描述][d1f99ef9d6d047ec89d448d0b90ca643.png]  
![在这里插入图片描述][c210ce927b3e4739a200bbc064ecef32.png]

5.希尔排序法应用实例:

有一群小牛, 考试成绩分别是 \{8,9,1,7,2,3,5,4,6,0\} 请从小到大排序. 请分别使用

1.  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.
2.  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
3.  代码实现

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);
    	}
    
    	
    	public static void shellSort(int[] arr) {
        
    		int temp = 0;
    		int count = 0;
    		
    		for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
        
    
    			for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
        
    				
    				for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {
        
    					// 如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换
    					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" + (++count) + "轮后=" + Arrays.toString(arr));
    		}
    	}
    }

// 对换式的希尔排序优化-> 位移法
    	public static void shellSort2(int[] arr) {
        
    
    		// 增加gap 并逐步的缩小增量
    		for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
        
    			// 从第gap个元素 逐个对其所在的组进行直接插入排序
    			for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
        
    				int j = i;
    				int temp = arr[j];
    				if (arr[j] < arr[j - gap]) {
        
    					while (j - gap >= 0 && temp < arr[j - gap]) {
        
    						// 位移
    						arr[j] = arr[j - gap];
    						j -= gap;
    					}
    					// 当退出while后，就给temp找到插入的位置
    					arr[j] = temp;
    				}
    			}
    		}
    
    		System.out.println("希尔排序轮后=" + Arrays.toString(arr));
    
    	}

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