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希尔排序的实质就是分组插入排序,该方法又称缩小增量排序,因DL.Shell于1959年提出而得名。
该方法的基本思想是:先将整个待排元素序列分割成若干个子序列(由相隔某个“增量”的元素组成的)分别进行直接插入排序,然后依次缩减增量再进行排序,待整个序列中的元素基本有序(增量足够小)时,再对全体元素进行一次直接插入排序。因为直接插入排序在元素基本有序的情况下(接近最好情况),效率是很高的,因此希尔排序在时间效率上比前两种方法有较大提高。
1 void shellsort1(int a[], int n) 2 { 3 int i, j, gap; 4 5 for (gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) //步长 6 for (i = 0; i < gap; i++) //直接插入排序 7 { 8 for (j = i + gap; j < n; j += gap) 9 if (a[j] < a[j - gap])10 {11 int temp = a[j];12 int k = j - gap;13 while (k >= 0 && a[k] > temp)14 {15 a[k + gap] = a[k];16 k -= gap;17 }18 a[k + gap] = temp;19 }20 }21 }
很明显,上面的shellsort1代码虽然对直观的理解希尔排序有帮助,但代码量太大了,不够简洁清晰。因此进行下改进和优化,以第二次排序为例,原来是每次从1A到1E,从2A到2E,可以改成从1B开始,先和1A比较,然后取2B与2A比较,再取1C与前面自己组内的数据比较…….。这种每次从数组第gap个元素开始,每个元素与自己组内的数据进行直接插入排序显然也是正确的。
1 void shellsort2(int a[], int n) 2 { 3 int j, gap; 4 5 for (gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) 6 for (j = gap; j < n; j++)//从数组第gap个元素开始 7 if (a[j] < a[j - gap])//每个元素与自己组内的数据进行直接插入排序 8 { 9 int temp = a[j];10 int k = j - gap;11 while (k >= 0 && a[k] > temp)12 {13 a[k + gap] = a[k];14 k -= gap;15 }16 a[k + gap] = temp;17 }18 }