数据结构—希尔排序

本文详细介绍了希尔排序和冒泡排序的工作原理、代码实现及应用实例,深入探讨了这两种排序算法的区别与优缺点。

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希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。也称缩小增量排序,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。

基本思想:将无序数组分割为若干个子序列,子序列不是逐段分割的,而是相隔特定的增量的子序列,对各个子序列进行插入排序;然后再选择一个更小的增量,再将数组分割为多个子序列进行排序......最后选择增量为1,即使用直接插入排序,使最终数组成为有序。



代码

<pre name="code" class="cpp"><span style="font-size:18px;">void ShellSort(int *list,int len)
{
	int i,j,gap;
	gap=len/2;
	int tmp;
	while(gap>0)
	{
		for (i=gap;i<len;i++)
		{
			tmp=list[i];
			j=i-gap;
			while(j>=0 && tmp<list[j] )
			{
				list[j+gap]=list[j];
				j=j-gap;
			}
			list[j+gap]=tmp;
			j=j-gap;
		}
		gap=gap/2;
	}
}</span>
 
 

附一个冒泡排序

冒泡排序:

<span style="font-size:18px;">void BubbleSort(int *list,int len)
{
	int tmp;
	int change=0;	
	for(int i=0;i<len;i++)
	{
		change=0;
		for (int j=len-1;j>i;j--)
		{
			if (list[j]<list[j-1])
			{
				tmp=list[j-1];
				list[j-1]=list[j];
				list[j]=tmp;
				change=1;			
			}
		}
		if(!change)
			return;
	}
}</span>






### C++ 中希尔排序的实现 #### 1. 希尔排序简介 希尔排序是一种基于插入排序的改进版本,通过比较相隔一定间隔的元素来减少数据移动次数。随着间隔逐渐减小,最终变为1时完成完全有序化过程[^4]。 #### 2. 数据结构选择 对于希尔排序而言,在C++中最常用的数据结构就是数组。因为该算法主要依赖于索引操作来进行元素交换和比较,而数组提供了随机访问特性,非常适合此类需求。 #### 3. 实现细节说明 以下是完整的C++代码示例: ```cpp #include <iostream> using namespace std; void shellSort(int arr[], int n) { // 初始增量gap为数组长度的一半,并逐步缩小至1 for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) { // 对每个子序列执行直接插入排序 for (int i = gap; i < n; ++i) { int temp = arr[i]; int j; // 将arr[i]插入到已排序部分中的适当位置 for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) { arr[j] = arr[j - gap]; } arr[j] = temp; } } } // 打印数组函数 void printArray(const int* arr, size_t size) { for (size_t i = 0; i != size; ++i) cout << arr[i] << " "; cout << endl; } ``` 此段程序定义了一个`shellSort()`函数用于对整型数组进行升序排列。其中采用了动态调整步长的方式,即从较大的间隔开始直到最后变成普通的插入排序。每次迭代都会使当前待处理区间内的所有元素更加接近其最终应处的位置,从而提高了整体效率[^5]。
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