常见算法之希尔排序java实践

理解希尔排序算法及其Java实现
本文详细介绍了希尔排序的概念、工作原理、时间复杂度、空间复杂度,并提供了Java实现代码,通过具体实例展示了算法的实际应用。

希尔排序又称shell排序,它是插入排序的一种改进。又称最小增量排序。

在插入排序中,若要插入的元素很小,则需要移动数组多大多数元素,才能将元素插入正确位置。

希尔排序把数组分成几个小组,组内元素的增量是n/2,这样在组内进行插入排序时,就能大跨度地移动元素,大大减少了插入排序的移动次数。(算法优越之处)

希尔排序不稳定。

时间复杂度o(nlogn).

空间复杂度o(1)


基本思想:

1、将待排序数组按增量d=n/2分成若干组,每组记录下标相差d。

2、对每组元素进行插入排序。

3、减少d值,一般取d=d/2,重复步骤1、2.当d=1时,进行完插入排序后,结束。


图例如下:


java实现源码如下:


public class ShellSort {
	public void shellSort() {
		int a[] = { 1, 54, 6, 3, 78, 34, 12, 45, 56, 100 };
		double d1 = a.length;
		int temp = 0;
		while (true) {
			d1 = Math.ceil(d1 / 2);
			int d = (int) d1;
			for (int x = 0; x < d; x++) {	//每一组
				for (int i = x + d; i < a.length; i += d) {	//组内元素
					int j = i - d;
					temp = a[i];
					for (; j >= 0 && temp < a[j]; j -= d) {	//插入排序
						a[j + d] = a[j];
					}
					a[j + d] = temp;
				}
			}
			if (d == 1)
				break;
		}
		for (int i = 0; i < a.length; i++)
			System.out.println(a[i]);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		ShellSort shellSort = new ShellSort();
		shellSort.shellSort();
	}
}


运行结果如下:

1
3
6
12
34
45
54
56
78
100


参考文章:

1、http://wenku.baidu.com/link?url=hxOnf1fVCAdn1wClZZDWzguCBJoRVmOGQFfYiynareEviuW4qy49LM0VL_bH1iGDmA8BHSEPLFLBpmIEUUZdqIWg5UNaqXwb2XOeEka1Bp3

2、http://www.cnblogs.com/hexiaochun/archive/2012/09/11/2679583.html

内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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