数据结构与算法（八）希尔排序

希尔排序

1. 希尔排序的产生

希尔排序是由科学家Donald L.Shell提出的，希尔排序基于插入排序，并添加了一些新的特性，从而大大提高插入排序的执行效率。

2. 插入排序的缺陷，多次移动（参见  插入排序）

假如一个很小的数据在靠右端的位置上。那么要将该数据排序到正确的位置上，则所有的中间数据都需要向右移动一位。

3. 希尔排序的优点

希尔排序通过加大插入排序中元素之间的间隔，并对这些间隔的元素进行插入排序，从而使得数据可以大幅的移动。当完成该间隔的排序后，希尔排序会减少数据的间隔再进行排序。依次进行下去。

4. 间隔的计算

间隔h的初始值为1，通过 h = 3*h+1 来循环计算，直到该间隔大于数组的大小时停止。最大间隔为不大于数组大小的最大值。

（对照下方程序： h<arr.length/3→3*h<arr.length 或者条件可设置为h<=(arr.length-1)/3→h=3*h+1<=arr.length 即 最大间隔为不大于数组大小的最大值。)

5. 间隔减小

可以通过公式 h = (h-1)/3 来计算。

希尔排序

/* * 希尔排序 */public class ShellSort {/* * 排序方法 */public static void sort(long[] arr){//初始化一个间隔int h=1;//计算最大间隔while(h<arr.length/3){h=h*3+1;}while(h>0){//进行插入排序long tmp=0;for(int i=h;i<arr.length;i++){ tmp = arr[i]; int j=i; while(j>h-1 && arr[j-h]>=tmp){ arr[j]=arr[j-h]; j-=h; }arr[j]=tmp;}//减小间隔h=(h-1)/3;}}}

测试：

public class TestShellSort {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stublong[] arr=new long[15];arr[0]=34;arr[1]=23;arr[2]=2;arr[3]=1;arr[4]=4;arr[5]=36;arr[6]=26;arr[7]=24;arr[8]=14;arr[9]=44;arr[10]=35;arr[11]=25;arr[12]=21;arr[13]=11;arr[14]=42;System.out.print("[");for(long num : arr){System.out.print(num+" ");}System.out.print("]");System.out.println();ShellSort.sort(arr);System.out.print("[");for(long num : arr){System.out.print(num+" ");}System.out.print("]");System.out.println();}}