数据结构===》排序之希尔排序

最新推荐文章于 2025-04-03 22:00:00 发布

Brain_hao

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分类专栏：数据结构与算法之C语言

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本文详细介绍了希尔排序算法的基本思想和实现过程，并通过一个具体的排序实例来展示希尔排序如何逐步使序列变得基本有序，最终达到完全有序的状态。此外还提供了一段完整的C语言实现代码。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

3.==========================================希尔排序==================================================

    1. 希尔排序的基本思想
             希尔排序方法又称为缩小增量排序，其基本思想是是，先对待排序列进行“宏观调整”，待序列中的记录“基本有序”时再进行直接插入排序。
               所谓"基本有序"是指，在序列中的各个关键字之前，只存在少量关键字比它大的记录。

2. 具体步骤可以描述如下：
先看一个具体例子的希尔排序的过程。例如一个含11个关键字的序列 (16，25，12，30，47，11，23，36，9，18，31)，先对它进行“增量为5”的插入排序，即分别使 (R1、R6 、R11) 、(R2、R7) 和(R3、R8)、(R4、R9)、(R5、R10) 为有序序列，然后将增量“缩小到3”，排序结果使 (R1、R4、R7、R10) 、(R2、R5、R8) 和(R3、R6、R9) 分别成为有序序列，之后经过增量“缩小到1”的最后一趟插入排序即得到有序序列。

源码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define MAXSIZE 100
#define OVERFLOW_ERROR -1

typedef int KeyType;
typedef int Status;
typedef int OtherInfo;

typedef struct
{
	KeyType key;//关键字
	OtherInfo info;//其他相关的信息
} RedType;//关键字的相关信息

//线性表的相关信息
typedef struct
{
	RedType *elem;//元素
	int length;//元素长度
} Shell_Sort;

int number;//数组的具体长度
int flag_maker = 0;//次数转变的变量
int maker = 0;//标识排序的具体次数
//打印好已经排序好的序列和刚开始初始化时的序列
Status print_Sort(Shell_Sort shell_array)
{
    int i = 0;
    for(i = 1; i<=number; i++ )
    {
        printf(" %d", shell_array.elem[i].key);
    }
    printf("\n");
    return TRUE;
}

//直接初始化和赋值
Status Init_Shell_Sort(Shell_Sort &shell_array)
{
    int elem;
    //分配长度
    shell_array.elem =  new RedType[MAXSIZE];
    //存储元素数据应该从数组的第一位开始存储
    shell_array.length = 0;
    //文件操作
    FILE *pFile;
    //返回的是文件的地址
    pFile = fopen("liuwenhao.txt","r");
    //文件打开失败
    if(pFile == NULL)
    {
        printf("cannot open file liuwenhao.txt");
        return FALSE;
        exit(OVERFLOW_ERROR);
    }
    //从文件里面取值，是一个一个的取值
    fscanf(pFile,"%d",&number);
    for(int i = 0; i<=number; i++)
    {
        shell_array.elem[i].key = NULL;//地址初始化为NULL
    }
    for(int i = 1; i<=number; i++)
    {
        //获取关键字
        fscanf(pFile,"%d",&elem);
        shell_array.elem[shell_array.length+1].key = elem;
	    shell_array.length = shell_array.length + 1;
    }
    return TRUE;
}
//排序
Status shell_Sort(Shell_Sort &shell_array, int elemType)
{
	int j;
	//对顺序表shell_array 做一次增量为elemType的希尔插入排序
	for(int i = elemType + 1; i<=shell_array.length; i++)
	{
		if(shell_array.elem[i].key < shell_array.elem[i-elemType].key)
		{
			//不成立的哨兵位置
			shell_array.elem[0].key = shell_array.elem[i].key;
			maker = maker + 1;
			//查找待插入的位置
			for(j = i-elemType; j>0&& shell_array.elem[0].key < shell_array.elem[j].key; j = j-elemType)
			{
				shell_array.elem[j + elemType].key = shell_array.elem[j].key;
				maker = maker + 1;
			} 
			//找到了待插入的位置
			shell_array.elem[j + elemType].key = shell_array.elem[0].key;
			maker = maker + 1;
		}
		
	}
	
	return TRUE;
}
//直接插入算法
Status shell_Insert_Sort(Shell_Sort &shell_array, int temp[])
{
	for(int i = 2; i>=0; i--)
	{
		shell_Sort(shell_array, temp[i]);
	}
	return TRUE;
	

}
//主函数
int main(void)
{
	Shell_Sort shell_array;
	int temp[3] = {5, 3, 1};
	
	Init_Shell_Sort(shell_array);
	printf("\t输出排序前序列...\n");
	print_Sort(shell_array);
	printf("\n");
	shell_Insert_Sort(shell_array, temp);
	printf("\t输出排序后序列...\n");
	print_Sort(shell_array);
	printf("\n");
	
	return 0;
}

结果：