1.定义
希尔排序(Shell Sort)是一种基于插入排序的排序算法,它通过将待排序的数组分成若干个子序列,使得每个子序列中的元素基本有序,从而提高后续插入排序的效率。希尔排序是非稳定排序算法。
2.概述
希尔排序是由美国计算机科学家Donald Shell在1959年提出的。它是插入排序的一种改进版本,主要通过引入“增量”概念来减少元素之间的移动次数。希尔排序的核心在于通过分组和逐步缩小增量,使得在最终的插入排序中,数据的移动更加高效。
3.算法思想
希尔排序的算法思想可以概括为以下几个步骤:
1. 选择增量:首先选择一个初始增量gap(步长),通常是数组长度的一半。然后逐步减小增量,直到增量为1。
2. 分组:根据当前的增量,将数组分成若干个子序列。每个子序列由间隔为增量的元素组成。例如,如果增量为3,则第一个子序列包含索引为0、3、6的元素,第二个子序列包含索引为1、4、7的元素,依此类推。
3. 对子序列进行插入排序:对每个子序列进行插入排序。由于子序列的元素相对较少且基本有序,插入排序的效率会更高。
4. 减小增量并重复:重复步骤2和步骤3,逐步减小增量,直到增量为1。此时,整个数组会被视为一个子序列,进行最后的插入排序。
通过这种方式,希尔排序能够有效地减少数据的无序程度,从而提高排序的效率。希尔排序的时间复杂度依赖于增量的选择,最坏情况下为O(n^2),而在最佳情况下可以达到O(n log n)。\
4.代码
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
void shellSort(vector<int>& arr