【数据结构】插入排序希尔排序

最新推荐文章于 2025-08-05 19:33:31 发布

申克Lab

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分类专栏：简单数据结构文章标签：数据结构排序算法算法 c语言

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1. 直接插入排序

1.1 概念

插入排序，一般也被称为直接插入排序。对于少量元素的排序，它是一个有效的算法。插入排序是一种最简单排序方法，它的基本思想是将一个记录插入到已经排好序的有序表中，从而一个新的、记录数增1的有序表。在其实现过程使用双层循环，外层循环对除了第一个元素之外的所有元素，内层循环对当前元素前面有序表进行待插入位置查找，并进行移动。

--来源百度百科

1.2. 动图效果

1.3. 思路（配合动图理解）

用两个指针end，tmp。end指针是指向每趟排序末尾的元素，end从第二元素开始往后走（第一个元素无需插入），tmp指针从end指针开始往前，判断tmp指向的元素是否小于（升序）end指向的元素，如果小于end，tmp++，直到走到小于等于end（注意：别走到过头了），tmp指向的元素和end指向的元素交换位置，end++，然后不循环，直之end走到末尾，插入排序就完成了。

1.4. 代码

//交换
void Swap(int* left, int * right)
{
	int tmp = *left;
	*left = *right;
	*right = tmp;
}



//直接插入排序
void InsertSort(int* a, int n)
{
	//一开始指向第二个元素
	int end = 1;
	while (end < n)
	{ 
		int tmp = end;
		while (tmp > 0)
		{
			if (a[tmp] < a[tmp - 1])
			{
                //交换两个元素
				Swap(&a[tmp], &a[tmp - 1]);
				--tmp;
			}
			else
			{
				break;
			}
		}
		++end;
	}
}

2. 希尔排序

2.1 概念

希尔排序(Shell's Sort)是插入排序的一种又称“缩小增量排序”（Diminishing Increment Sort），是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。该方法因 D.L.Shell 于 1959 年提出而得名。

--来源百度百科

2.2 动图效果

2.3 思路（配合动图理解）

希尔排序不同于直接插入排序就是多了个分组，如下图所见，我把数据分成了3组。

对分组了的数据，内部进行排序（每组单独进行直接排序）。

gap--，分组。

组内排序

gap--，到gap == 1了，分组变为了1，相当于是直接插入排序。

这样就完成排序了。

2.4 代码

我这里gap优化了一下，每次是数据总量的一半。

void ShellSort(int* a, int n)
{
	int gap = n;

	while (gap >1)
	{
		gap /= 2;
		
		for (int j = 0;j<gap;j++)
		{
				
			for (int i = j+gap;i<n;i+=gap)
			{
				int end = i-gap;
				int tmp = a[gap + end];
				//end向前走
				while (end >= 0)
				{
					if (a[end] > tmp)
					{
						a[end + gap] = a[end];
						end -= gap;
					}
					else
					{
						break;
					}
					//出来就覆盖值，到该到的位置
				}
				a[end+gap] = tmp;


			}

		}

	}
}