2022-09-06 13:55:26

希尔排序 java详细讲解

1、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。

2、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

3、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.

4、希尔排序法的示意图

在这里插入图片描述

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
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.
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

6、代码实现（交换法）

packagecom.qf.sort;importjava.util.Arrays;publicclassShellSort{publicstaticvoidmain(String[] args){int[] arr={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34};shell(arr);}publicstaticvoidshell(int[] arr){//第一轮int temp=0;for(int i=5;i< arr.length;i++){for(int j=i-5;j>=0;j=j-5){if(arr[j]>arr[j+5]){
                    temp=arr[j];
                    arr[j]=arr[j+5];
                    arr[j+5]=temp;}}}System.out.println("排序后的数据：");System.out.println(Arrays.toString(arr));//第二轮for(int i=2;i< arr.length;i++){for(int j=i-2;j>=0;j=j-2){if(arr[j]>arr[j+2]){
                    temp=arr[j];
                    arr[j]=arr[j+2];
                    arr[j+2]=temp;}}}System.out.println("排序后的数据：");System.out.println(Arrays.toString(arr));//第三轮for(int i=1;i< arr.length;i++){for(int j=i-1;j>=0;j=j-1){if(arr[j]>arr[j+1]){
                    temp=arr[j];
                    arr[j]=arr[j+1];
                    arr[j+1]=temp;}}}System.out.println("排序后的数据：");System.out.println(Arrays.toString(arr));}}

7、代码实现（交换法简化）

packagecom.qf.sort;importjava.util.Arrays;publicclassShellSort{publicstaticvoidmain(String[] args){int[] arr={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34};shell(arr);}publicstaticvoidshell(int[] arr){int temp=0;int count=0;//步长for(int gap= arr.length/2;gap>=1;gap=gap/2){
            count++;for(int i=gap;i< arr.length;i++){//分组for(int j=i-gap;j>=0;j=j-gap){if(arr[j]>arr[j+gap]){
                        temp=arr[j];
                        arr[j]=arr[j+gap];
                        arr[j+gap]=temp;}}}System.out.println("第"+count+"轮排序后的数据：");System.out.println(Arrays.toString(arr));}}}

8、代码实现（移动法简化）

packagecom.qf.sort;importjava.util.Arrays;publicclassShellSort{publicstaticvoidmain(String[] args){int[] arr={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34};shell2(arr);System.out.println(Arrays.toString(arr));}publicstaticvoidshell(int[] arr){int temp=0;int count=0;//步长for(int gap= arr.length/2;gap>=1;gap=gap/2){
            count++;for(int i=gap;i< arr.length;i++){//分组for(int j=i-gap;j>=0;j=j-gap){if(arr[j]>arr[j+gap]){
                        temp=arr[j];
                        arr[j]=arr[j+gap];
                        arr[j+gap]=temp;}}}}}publicstaticvoidshell2(int[] arr){//增量gap，并且逐步的缩小增量for(int gap=arr.length/2;gap>=1;gap=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]){
                        arr[j]=arr[j-gap];
                        j=j-gap;}
                    arr[j]=temp;}}}}}

如有不正确的还请支出，谢谢！！！