10种排序算法四：希尔排序 - 不稳定

seeyoutlb

已于 2022-03-18 22:47:15 修改

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分类专栏：排序算法文章标签： java 排序算法算法

于 2022-03-18 22:23:43 首次发布

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本文详细介绍了希尔排序，一种改进的插入排序算法，通过调整间隔逐步缩小，实现O(n^1.3)时间复杂度，适用于大规模数据。讲解了其工作原理、步骤和关键部分，包括如何选择最佳间隔以及代码实现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

希尔排序


/**
 * 排序算法四：希尔排序：插入排序第二种实现方式的升级版
 * 【思想】计算数组间隔，取每个间隔上的数作为一个数组，进行排序，再对每个间隔上+n的数进行排序，最后缩小间隔至1排序
 * 时间复杂度：n^1.3
 * 空间复杂度：1
 * 【最佳间隔】h=3*h+1
 *
 */
public class ShellSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {9, 6, 11, 3, 5, 12, 8, 7, 10, 15, 14, 4, 1, 13, 2};
        sort(arr);
    }

    public static void sort(int[] arr) {
        int h = getMaxGap(arr.length);  //最大间隔

        for (int gap = h; gap > 0; gap = (gap - 1) / 3) {   // 计算每次排序的间隔
            System.out.println("间隔gap=" + gap);
            for (int i = gap; i < arr.length; i++) {        // 从间隔开始后面的每个数都要比较
                // j > gap - 1：如果间隔不足间隔，那么就不用再往前面比了，因为前面都没有数可以比了。
                // 为什么是j>gap-1,而不是j>gap,如果gap最小是1的时候，那么arr[1]与arr[0]就比较不到了。
                for (int j = i; j > gap - 1; j -= gap) {
                    if (arr[j] < arr[j - gap]) {
                        swap(arr, j, j - gap);
                    }
                }
            }
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }

    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

    /**
     * 得到该数组最大间隔值
     *
     * @param arrLength
     * @return
     */
    public static int getMaxGap(int arrLength) {
        int h = 1;
        while (h <= arrLength / 3) {
            h = 3 * h + 1;
        }
        return h;
    }
}