C++ 希尔排序（ShellSort）

最新推荐文章于 2021-03-25 18:47:35 发布

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本文介绍了希尔排序的思路，它是一种基于插入排序的改进算法，通过设置间隔gap进行分组排序。文章详细讲解了希尔排序的过程，并提供了C++实现程序，最后展示了测试结果。

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一、思路：

希尔排序:又称缩小增量排序，是一种改进的插入排序算法，是不稳定的。

设排序元素序列有n个元素，首先取一个整数gap<n作为间隔，将全部元素分为gap个子序列，所有距离为gap的元素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，重复上述的子序列和排序工作。

二、实现程序：

#include <iostream>
using namespace std;

const int maxSize = 20;

// 希尔排序：每次减小1/3，直到d=1;
//         因为前面增量比较大，间隔比较，减少比较的次数，已经将部分排好序，
//         后面虽然d越来越小，但是因为前面已经排好序，所以，后面插入需要比
//         较的次数减少。
template <class T>
void ShellSort(T arr[], const int left, const int right) {
    int i, j, gap, temp; // gap为增量
    
    gap = right - left + 1; // 增量的初始值
    do{ // 直到增量值为1
        gap = gap / 3 + 1; // 求下一增量值
        for(i = left + gap; i <= right; i++) {
            if(arr[i] < arr[i-gap]) {
                temp = arr[i];
                j = i - gap;
                do {
                    arr[j+gap] = arr[j]; // 后移元素
                    j = j - gap; // 再比较前一元素
                }while(j >= left && temp < arr[j]);
                arr[j+gap] = temp; // 回填
            }
        } // for
    }while(gap > 1);
} // ShellSort

int main(int argc, const char * argv[]) {
    int i, n, arr[maxSize];
    
    cout << "请输入要排序的数的个数：";
    cin >> n;
    cout << "请输入要排序的数：";
    for(i = 0; i < n; i++)
        cin >> arr[i];
    cout << "排序前：" << endl;
    for(i = 0; i < n; i++)
        cout << arr[i] << " ";
    cout << endl;
    ShellSort(arr, 0, n-1);
    cout << "排序后：" << endl;
    for(i = 0; i < n; i++)
        cout << arr[i] << " ";
    cout << endl;
    return 0;
}

测试结果：