数据结构希尔排序

排序是计算机内部经常进行的一种操作,起目的是将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列。分内部排序和外部排序、若整个排序过程不需要访问外存便能完成,则称此类排序问题为内部排序。反之,若参加排序的记录数量很大,整个序列的排序过程不可能在内存中完成,则称此类排序问题为外部排序。内部排序的过程是一个逐步扩大记录的有序序列长度的过程。

希尔排序基本思想:
           设待排序对象序列有 n 个对象, 首先取一个整数 gap < n 作为间隔,  将全部对象分为 gap 个子序列,  所有距离为 gap 的对象放在同一个子序列中,  在每一个子序列中分别施行直接插入排序。然后缩小间隔 gap, 例如取 gap = gap/2,重复上述的子序列划分和排序工作。直到最后取 gap == 1, 将所有对象放在同一个序列中排序为止。
希尔排序方法又称为缩小增量排序。


希尔排序程序:

#include<stdio.h>
#define SIZE 200
typedef struct{
int key;
int next;
}SLNOde;
typedef struct{
SLNOde r[SIZE];
int length;
}Sqlist;
void shellintert(Sqlist &L,int dk)
{
int i,j;
for(i=2;i<=L.length;++i)
{
if(L.r[i].key<L.r[i-1].key)     
{
L.r[0].key=L.r[i].key;
for(j=i-1;L.r[0].key<L.r[j].key;j--)
              L.r[j+1].key=L.r[j].key;
L.r[j+1].key=L.r[0].key;
       }
}
}
void shellsort(Sqlist &L,int dlta[],int t)
{
int k;
for(k=0;k<t;++k)
shellintert(L,dlta[k]);
}
void main()
{
int i, dlta[SIZE],m;
Sqlist L;
printf("请输入待排序的总长度:\n");
scanf("%d",&L.length);
printf("请输入%d个数:\n",L.length);
for(i=1;i<=L.length;i++)
{
scanf("%d",&L.r[i].key);
}
printf("增量个数为:");
    scanf("%d",&m);
printf("从大到小增量为(最大的数小于总长度最小的增量必须是1):\n");
for(i=0;i<m;i++)
scanf("%d",&dlta[i]);
shellsort(L, dlta, L.length);
printf("输出希尔排序后的序列:\n");
for(i=1;i<=L.length;i++)
{
printf(" %d",L.r[i].key);
}
printf("\n");
}

 

 


### C++ 中希尔排序的实现 #### 1. 希尔排序简介 希尔排序是一种基于插入排序的改进版本,通过比较相隔一定间隔的元素来减少数据移动次数。随着间隔逐渐减小,最终变为1时完成完全有序化过程[^4]。 #### 2. 数据结构选择 对于希尔排序而言,在C++中最常用的数据结构就是数组。因为该算法主要依赖于索引操作来进行元素交换和比较,而数组提供了随机访问特性,非常适合此类需求。 #### 3. 实现细节说明 以下是完整的C++代码示例: ```cpp #include <iostream> using namespace std; void shellSort(int arr[], int n) { // 初始增量gap为数组长度的一半,并逐步缩小至1 for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) { // 对每个子序列执行直接插入排序 for (int i = gap; i < n; ++i) { int temp = arr[i]; int j; // 将arr[i]插入到已排序部分中的适当位置 for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) { arr[j] = arr[j - gap]; } arr[j] = temp; } } } // 打印数组函数 void printArray(const int* arr, size_t size) { for (size_t i = 0; i != size; ++i) cout << arr[i] << " "; cout << endl; } ``` 此段程序定义了一个`shellSort()`函数用于对整型数组进行升序排列。其中采用了动态调整步长的方式,即从较大的间隔开始直到最后变成普通的插入排序。每次迭代都会使当前待处理区间内的所有元素更加接近其最终应处的位置,从而提高了整体效率[^5]。
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