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排序算法图解之Java希尔排序

兴趣使然黄小黄 人气:0

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。

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。

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。

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。

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)。

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));
        }
    }
}

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