算法：希尔排序_Shellsort

最新推荐文章于 2025-05-20 09:47:07 发布

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CC 4.0 BY-SA版权

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Water_st/article/details/99709127

本文深入解析希尔排序算法，一种高效的插入排序变体。通过逐步减小间隔进行子数组排序，最终实现整个数组的有序排列。文章提供了详细的算法实现代码，包括初始化间隔、分组和排序过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

希尔排序

希尔排序时插入排序的一种变体：通过将数组按指定间隔分割成多个子数组，子数组进行插入排序，并且当所有子数组都完成一次插入排序后，改变间隔值，重新分组，再次进行插入排序。我们定初始间隔为（数组长度/2），每次都/2，直至间隔值为0，排序完成。

这是我之前写的插入排序，还不太熟悉插入排序的小伙伴可以看一下：

插入排序：https://blog.youkuaiyun.com/Water_st/article/details/99689836

#include <iostream>
using namespace std;

void ShellSort(int* arr,int len)
{
	if(arr == NULL || len<=0)
		return ;
	//1.定好间隙区间
	int gap = len;
	int j,k,temp;
	while(gap>>=1)//2.每次缩小间隙
	{
	//3.每次都按区间去进行插入排序
		for(k=0;k<gap;k++)
		{
		    for(int i= k+gap;i<len;i+=gap)
			{
				j = i-gap;
				temp = arr[i];
				if(arr[i] < arr[j])
				{
					while(arr[j]>temp && j>=0)
					{
						arr[j+gap] = arr[j];
						j-=gap;
					}
					j+=gap;
					arr[j] = temp;
				}
			}
		}
	}		
}

int main()
{
	int arr[] ={3,2,7,8,4,9,1,0,5,6,12,36,58,99,78,4,2,5};
	int len = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

	 ShellSort(arr,len);

	return 0;
}

一共嵌套了四层循环，第一层，控制间隙数值，每次除二（我用的是右移，操作上等同于除2），第二层循环是这样：其实相当于间隙分组的子数组的首元素位置，例如间隙为gap，其实就是分gap组。第三层循环是控制子数组的循环，第四层是将小的值直接放到指定位置，结束后，对指定位置进行赋值。

总结：前两个循环是控制分组信息的，间隙数，分组数。后两个循环是为插入排序服务的。而且值得注意的是：在插入排序中的循环向后赋值的操作（最后一个循环）里，每次 j 的值都是 -1 操作，所以必定是 0 跳出循环，而希尔排序，每次都是 -gap，所以会出现超出数组边界的的情况，所以，出循环时，我多加了 j += gap 的操作，保证下次交换数值时正确完成。