java排序算法——希尔排序

本文深入解析希尔排序算法,介绍其通过按增量分组并使用直接插入排序来逐步减少组内元素距离,最终完成整个数组排序的过程。文章探讨了不同增量序列对算法性能的影响,并提供了具体的实现代码。

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1 简介

  希尔排序是把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序;

  随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越多,当增量减至1时,整个文件恰被分成一组,算法便终止。

2 实现思路

  1. 划分出当前数组的最大增量

    1.1 增量取法:

        增量increment的取法有各种方案。最初shell提出取increment=n/2向下取整,increment=increment/2向下取整,直到increment=1。但由于直到最后一步,在奇数位置的元素才会与偶数位置的元素进行比较,这样使用这个序列的效率会很低。后来Knuth提出取increment=n/3向下取整+1.还有人提出都取奇数为好,也有人提出increment互质为好。应用不同的序列会使希尔排序算法的性能有很大的差异。 
  2. 根据当前增量实行插入排序

  3. 重复第2步的操作直到增量为1

  4. 返回排序后的数组

3 实现代码

public static int[] hillSorting(int[] arr){

    int index = 1;
    
     //初始化划分增量
    while(index <= arr.length){	
        index = index * 3 + 1;
    }

    while(index > 0){	
        //对每个划分进行直接插入排序
        for (int i = index; i < arr.length; i++) {
            int tem = arr[i];
            int j = i - index;
             //移动元素寻找位置 并插入元素
            while(j >= 0 && arr[j] > tem){
                arr[j + index] = arr[j];
                j -= index;
            }
            arr[j + index] = tem;
        }
        //每次减小增量,直到index = 1  注:代码排序规律随增量变化而变化
        index = (int)Math.floor(index/3);
    }
    return arr;
}
                {\__/}                                          {\__/}
                ( ·-·)                                          (·-· )
                / >------------------------------------------------< \
                         |      ☆                            |
                         |         ☆                         |
                         |  ★                                |
                         |         ☆                         |
                         |      ☆                            |
                         |                                   |
                         -------------------------------------

 

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