Java 详解希尔(Shell)排序
来源:互联网 发布:php接口开发书籍 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 17:55
希尔排序(缩小增量法) 属于插入类排序,是将整个无序列分割成若干小的子序列分别进行插入排序。希尔排序并不稳定,O(1)的额外空间,时间复杂度为O(N*(logN)^2)。最坏的情况下的执行效率和在平均情况下的执行效率相比相差不多。
希尔排序间隔序列函数 h = h * 3+ 1
希尔排序比插入排序快很多的原因:当h值很大时,数据项每一趟排序移动的元素个数少,但移动的距离很长,这是非常高效的;当h值减小时,每一趟排序移动的元素个数增加,但此时的数据项已经接近于他们最终排序后的位置,插入排序可以更有效
public class ShellSort {static void sort(int[] array) {int out, in, tmp;int len = array.length;int h = 1; while(h < len / 3) // 计算间隔h最大值h = h * 3 + 1;while(h > 0){ // 能否继续通过缩小间隔h来分割数据列的判定/* * out为什么从h开始?你分割后的第一子序列应该是这样一个序列,0, h, 2h, 3h, ... * 插入排序的while循环是从1开始的,因为第一个数始终有序,不需要比较,这个需要了解插入排序的算法,所以比较是从第二个数据线,就是数组的第h个下标开始 * out的判定为什么是out < len? * 控制数组下标,下面的例子会说道 * * 下面举一个例子来解释 * 假定有一个10个数据项的数组,数组下标从0 ~ 9 表示 * 当h = 4时的子序列情况是这样的,以下标表示 * (0 4 8)(1 5 9)(2 6)(3 7) * 我第一次是这么理解的,真对每一组分别进行插入排序(当然也可以这样实现,但是下标不好控制),但是对下面的代码来说这是错误的理解。 * 正确的过程是这样的,外层for循环每次对每一分组的前两个数据项进行插入排序,然后前3个,然后前4个 ... 这个和子序列个数有关 * 排序过程只真对方括号进行 * 当out = 4时进行如下过程 ([0 4] 8) * 当out = 5时([1 5] 9) * 当out = 6时([2 6]) * 当out = 7时([3 7]) * 当out = 8时([0 4 8]) * 当out = 9时([1 5 9]) * h = 4执行完毕,然后h = (h - 1) / 3 = 1开始新的for循环 * h = 1时执行过程和h = 4时一样,不过这时的子数列就是原始的数列,蜕变为一个简单的插入排序,这是数组基本有序,数据项移动次数会大大减少 * */for(out = h; out < len; out++){ // 外层通过out确定每组插入排序的第二个数据项// 以下代码就是对子序列进行的插入排序算法tmp = array[out];in = out;/* * 比较插入排序while循环的写法,这里的while循环与h有关,所以判定就与h有关,包括 in -= h语句 * while(in > 0 && array[in - 1] > tmp){ * array[in] = array[in - 1]; * in--; * } * array[in] = tmp; * */while(in > h -1 && array[in - h] >= tmp){array[in] = array[in - h];in -= h;}array[in] = tmp;//for(int i = 0; i < len; i++)//System.out.print(array[i] + " ");//System.out.println();}// 缩小间隔h = (h - 1) / 3;}}}
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