算法七之希尔排序
来源:互联网 发布:如何选择阿里云esc镜像 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 09:12
一、希尔排序
(1)简介
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。该方法因DL.Shell于1959年提出而得名。
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)基本思想
先取一个小于n的整数d1作为第一个增量,把文件的全部记录分组。所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中。先在各组内进行直接插入排序;然后,取第二个增量d2<d1重复上述的分组和排序,直至所取的增量 =1( < …<d2<d1),即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止。
该方法实质上是一种分组插入方法比较相隔较远距离(称为增量)的数,使得数移动时能跨过多个元素,则进行一次比较就可能消除多个元素交换。算法先将要排序的一组数按某个增量d分成若干组,每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行排序,然后再用一个较小的增量对它进行,在每组中再进行排序。当增量减到1时,整个要排序的数被分成一组,排序完成。
一般的初次取序列n的一半为增量,以后每次减半(尽量不要是前一个增量的倍数,否则效率低下),直到增量为1。
二、算法实现
package cn.edu.scau.mk;import java.util.Arrays;/** * * @author MK */public class ShellSort { /** * 每次增量进行的插入排序 * @param data 序列 * @param dk 增量 */ private static void shellInsert(int[] data,int dk){ int j; int temp;//临时空间 //遍历dk组序列 for (int i = dk; i < data.length; i++) { //与前dk个元素的比较 if(data[i-dk]>data[i]){ temp=data[i]; //临时保存 //直到比当前i所在元素小才停止 for (j = i-dk; j >=0&&data[j]>temp; j-=dk) { data[j+dk]=data[j]; } data[j+dk]=temp; //回填数据 } } } /** * 希尔排序 * @param data 序列 */ public static void shellSort(int[] data) { //增量 int dk=data.length/2; //增量最终减到为1 while (dk>=1) { shellInsert(data, dk); dk/=2; } } public static void main(String[] args) { int[] data={2,3,1,3}; shellSort(data); System.out.println(Arrays.toString(data)); }}
三、算法复杂度
最好时间O(n);最坏时间O(ns),(1<s<2);平均时间O(nlogn);不稳定;Hibbard增量dk=2t-k+1-1,(1<=k<=t<⌊log2(n+1)⌋),希尔排序的时间复杂度为O( ),希尔排序时间复杂度的下界是nlog2n,没有快速排序算法快 O(nlogn),因此中等大小规模表现良好,对规模非常大的数据排序不是最优选择。
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