9种排序算法性能之比较之----希尔排序

本文介绍了一种希尔排序的实现方法,该方法使用斐波那契数列作为步长序列,并通过黄金分割比例调整以提高排序效率。文章提供了具体的C++实现代码及不同数据规模下的性能测试结果。

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(九)希尔排序

       步长数列选择斐波那契数列:

inline int Fibonacci(int n)

{
    if(n == 0) return 0;
    if(n == 1) return 1;
    return Fibonacci(n-1) + Fibonacci(n-2);
}
/*!
 * \brief Shell_Sequence
 * 斐波那契数列除去0和1将剩余的数以黄金分区比的两倍的幂进行运算
 * \param n
 * \return
 */
int Shell_Sequence(int n)
{
    if(n <= 0) return 0;
    return (int)pow(Fibonacci(n+1),(1+sqrt(5.0)));
}

实现代码:

double ShellSort(int *data, int size)

{
    double res = 0;
    int tmp = size/2;
    int sq[12] = {0};
    int n = 0;
    for(int i=1; i<13; i++)
    {
        sq[i-1] = Shell_Sequence(i);
        if(sq[i-1] > tmp)
        {
            n = i-1;
            break;
        }
    }
    EClock<> Ek;
    for(int i=n-1; i>=0; i--)
    {
        int m = size/sq[i]+1;
        for(int j=0; j<sq[i]; j++)
        {
            for(int k=1; k<m; k++)
            {
                if(sq[i]*k + j < size)
                {
                    int x = k;
                    tmp = data[sq[i]*x+j];
                    while(x > 0 && tmp < data[sq[i]*(x-1)+j])
                    {
                        data[sq[i]*x+j] = data[sq[i]*(x-1)+j];
                        x--;
                    }
                    data[sq[i]*x+j] = tmp;
                }
            }
        }
    }
    res = Ek.microsecond();
    return res;
}
测试结果:

               单位:us

100.30187
200.60374
501.50935
1004.528049
2009.961708
50030.48886
100064.90204
2000153.3499
3000211.9127
4000268.0605
5000441.032
6000462.1629
7000489.9349
8000571.1379
90001103.636
10000768.5609
200001643.38
500004595.064
10000010715.48
20000023810.59
50000068887.02
800000112927.4
1000000152361
变化趋势:


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