希尔排序(Shell_Sort)

本文详细介绍了希尔排序算法,作为插入排序的一种高效改进版本,通过逐步缩小增量进行排序。文章提供了具体的实现代码,并解释了希尔排序与普通插入排序的区别。

       希尔排序只是插入排序的一种更高效率的改进方法,它是缩小增量排序,其方法跟插入排序(通往插入排序的传送门)方法大致相同,不同点是插入排序每次都去寻找它的下一个元素所在的位置,而希尔排序是第一次去寻找它的下d1(所谓的增量,d1=n/2)个元素的位置(直到寻找完整个序列),下一次去寻找它的下d2个元素的位置 (d2=d1/2),直到增量dt=1的时候排序才结束。也可以把希尔排序理解为一种分组插入排序(每一次的增量都是一组)。希尔排序是非稳定的排序方法,时间复杂度比插入排序要低。详情见代码。(增量的选择是影响时间复杂度的,这里暂时把增量设为d1=n/2,d2=d1/2,最优增量选择的方法我也不是很理解,希望大家谅解,想知道的可以百度,或者理解之后告诉大家)。

#include<cstdio>
#define maxn 1000+10
void Swap(int &a, int &b)  
{  
    int x = a;  
    a = b;  
    b = x;  
}  
void Shell_Sort(int a[], int n)  
{  
    for(int i = n/2; i > 0; i/=2)//i为增量
    {
        for(int j = i; j < n; j++)//与插入排序一样
        {
            for(int k = j-i; k >= 0 && a[k] > a[k+i]; k-=i)
            {
                Swap(a[k], a[k+i]);
            }
        }
    }
}  
int main()
{
    int num[maxn];  
    int n;  
    scanf("%d", &n);  
    for(int i = 0; i < n; i++)  
    {  
        scanf("%d", &num[i]);  
    }  
    Shell_Sort(num, n);  
    printf("%d", num[0]);  
    for(int i = 1; i < n; i++)  
    {  
        printf(" %d", num[i]);  
    }  
    printf("\n");     
    return 0;
}

 

 

 

import random import time # 冒泡排序 def bubble_sort(arr): n = len(arr) for i in range(n): for j in range(0, n - i - 1): if arr[j] > arr[j + 1]: arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j] return arr # 选择排序 def selection_sort(arr): n = len(arr) for i in range(n): min_idx = i for j in range(i + 1, n): if arr[j] < arr[min_idx]: min_idx = j arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i] return arr # 希尔排序 def shell_sort(arr): n = len(arr) gap = n // 2 while gap > 0: for i in range(gap, n): temp = arr[i] j = i while j >= gap and arr[j - gap] > temp: arr[j] = arr[j - gap] j -= gap arr[j] = temp gap = gap // 2 return arr # 快速排序 def quick_sort(arr): if len(arr) <= 1: return arr else: pivot = arr[len(arr) // 2] left = [x for x in arr if x < pivot] middle = [x for x in arr if x == pivot] right = [x for x in arr if x > pivot] return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right) # 生成随机数组 n = 100000 random_array = [random.randint(0, n) for _ in range(n)] # 生成逆序数组 reverse_array = list(range(n, 0, -1)) # 测试随机数组 bubble_random = random_array.copy() selection_random = random_array.copy() shell_random = random_array.copy() quick_random = random_array.copy() print("运行时间:") start_time = time.time() bubble_sort(bubble_random) end_time = time.time() print(f"冒泡排序: {end_time - start_time} 秒") start_time = time.time() selection_sort(selection_random) end_time = time.time() print(f"选择排序: {end_time - start_time} 秒") start_time = time.time() shell_sort(shell_random) end_time = time.time() print(f"希尔排序: {end_time - start_time} 秒") start_time = time.time() quick_sort(quick_random) end_time = time.time() print(f"快速排序: {end_time - start_time} 秒") # 测试逆序数组 bubble_reverse = reverse_array.copy() selection_reverse = reverse_array.copy() shell_reverse = reverse_array.copy() quick_reverse = reverse_array.copy() print("逆序运行时间:") start_time = time.time() bubble_sort(bubble_reverse) end_time = time.time() print(f"冒泡排序: {end_time - start_time} 秒") start_time = time.time() selection_sort(selection_reverse) end_time = time.time() print(f"选择排序: {end_time - start_time} 秒") start_time = time.time() shell_sort(shell_reverse) end_time = time.time() print(f"希尔排序: {end_time - start_time} 秒") start_time = time.time() quick_sort(quick_reverse) end_time = time.time() print(f"快速排序: {end_time - start_time} 秒")
最新发布
10-17
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值