17 -- 排序算法之希尔排序

 

 希尔排序算法介绍：

希尔排序是希尔于1959年提出的一种排序算法。希尔排序也是一种插入排序，它是简单插入排序经过改进之后的一个更高效的版本，也称为缩小增量排序。

写入排序法的基本思想：

希尔排序十八记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入算法排序：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，整个文件恰号被分作一组，算法便终止。

希尔排序算法示意图：

 

 

 

 

 方法一【交换法】：

import java.util.Arrays;

//希尔排序算法
public class ShellSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8,9,1,7,2,3,5,4,6,0};
        shellSort(arr);
        loopShellSort(arr);
    }
    
    public static void loopShellSort(int[] arr) {
        int tmp = 0;
        int count = 0;
        for(int gap = arr.length/2; gap > 0; gap /= 2) {
            for(int i = gap; i < arr.length; i++) {
                for(int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {
                    if (arr[j] > arr[j+gap]) {
                        tmp = arr[j];
                        arr[j] = arr[j+gap];
                        arr[j+gap] = tmp;
                    }
                }
            }
            System.out.println("第" + (++count) + "轮：" + Arrays.toString(arr));
        }
    }
    
    public static void shellSort(int[] arr) {
        int tmp = 0;
        for(int i = 5; i < arr.length; i++) {
            for(int j = i-5; j >= 0; j -= 5) { //步长为5【即相隔5个为一组】
                if (arr[j] > arr[j+5]) {
                    tmp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+5];
                    arr[j+5] = tmp;
                }
            }
        }
        System.out.println("第1轮排序后：" + Arrays.toString(arr));
        
        for(int i = 2; i < arr.length; i++) {
            for(int j = i-2; j >= 0; j -= 2) { //步长为2【即相隔2个为一组】
                if (arr[j] > arr[j+2]) {
                    tmp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+2];
                    arr[j+2] = tmp;
                }
            }
        }
        System.out.println("第2轮排序后：" + Arrays.toString(arr));
        
        for(int i = 1; i < arr.length; i++) {
            for(int j = i-1; j >= 0; j -= 1) { //步长为1【即相隔1个为一组】
                if (arr[j] > arr[j+1]) {
                    tmp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = tmp;
                }
            }
        }
        System.out.println("第3轮排序后：" + Arrays.toString(arr));
    }

}

shellSort方法是演变希尔排序算法的过程，而loopShellSort方法是总结其规律，然后用循环实现，再次展示示例程序执行结果：

 优化：使用移位法：