希爾排序法

希爾排序法

希爾排序法(縮小增量法) 屬於插入類排序,是將整個無序列分割成若干小的子序列分別進行插入排序的方法。

基本介紹

  • 中文名:希爾排序法
  • 類型:插入類排序
  • 性質:縮小增量法
  • 用途:科學計算
舉例,實現方法,功能,輸入內容,代碼,

舉例

先取一個正整數d1<n,把所有序號相隔d1的數組元素放一組,組內進行直接插入排序;然後取d2<d1,重複上述分組和排序操作;直至di=1,即所有記錄放進一個組中排序為止
初始:d=5
49 38 65 97 76 13 27 49* 55 04
4913
|-------------------|
3827
|-------------------|
6549*
|-------------------|
9755
|-------------------|
7604
|-------------------|
一趟結果
13 27 49* 55 04 49 38 65 97 76
d=3
13 27 49* 55 04 49 38 65 97 76
13 55 38 76
|------------|------------|------------|
27 04 65
|------------|------------|
49* 49 97
|------------|------------|
二趟結果
13 04 49* 38 27 49 55 65 97 76
d=1
13 04 49* 38 27 49 55 65 97 76
|----|----|----|----|----|----|----|----|----|
三趟結果
04 13 27 38 49* 49 55 65 76 97
算法思想簡單描述
在直接插入排序算法中,每次插入一個數,使有序序列只增加1個節點,
並且對插入下一個數沒有提供任何幫助。如果比較相隔較遠距離(稱為
增量)的數,使得數移動時能跨過多個元素,則進行一次比較就可能消除
多個元素交換。D.L.shell於1959年在以他名字命名的排序算法中實現
了這一思想。算法先將要排序的一組數按某個增量d分成若干組,每組中
記錄的下標相差d.對每組中全部元素進行排序,然後再用一個較小的增量
對它進行,在每組中再進行排序。當增量減到1時,整個要排序的數被分成
一組,排序完成。
下面的函式是一個希爾排序算法的一個實現,初次取序列的一半為增量,
以後每次減半,直到增量為1。
希爾排序是不穩定的。

實現方法

功能

希爾排序

輸入內容

數組名稱(也就是數組首地址)、數組中元素個數

代碼

例如對503,17,512,908,170,897,275,653,462,154,509,612,677,765,703,94排序的C語言算法如下:
void shell_sort(int *x, int n)
{
int h, j, k, t;
for (h=n/2; h>0; h=h/2) /*控制增量*/
{
for (j=h; j<n; j++) /*這個實際上就是上面的直接插入排序*/
{
t = *(x+j);
for (k=j-h; (k>=0 && t<*(x+k)); k-=h)
{
*(x+k+h) = *(x+k);
}
*(x+k+h) = t;
}
}
}
void main()
{
#define MAX 16
int *p, i, a[MAX= {503,17,512,908,170,897,275,653,462,154,509,612,677,765,703,94}];
/*錄入測試數據*/
/*
p = a;
printf("Input %d number for sorting :\n",MAX);
for (i=0; i<MAX; i++)
{
scanf("%d",p++);
}
*可以自己輸入數據
*/
printf("\n");
//503,17,512,908,170,897,275,653,462,154,509,612,677,765,703,94
/*測試排序*/
p = a;
shell_sort(p,MAX);
/**/
for (p=a, i=0; i<MAX; i++)
{
printf("%d ",*p++);
}
printf("\n");
system("pause");
}
pascal算法程式:
program xepx;
const n=7;
type
arr=array[1..n] of integer;
var
a:arr;
i,j,t,d:integer;
bool:boolean;
begin
write('input data:');
for i:=1to n do read(a[i]);
writeln;
d:=n;
while d>1 do
begin
d:=d div 2;
forj:=d+1 ton do
begin
t:=a[j];
i:=j-d;
while(i>0) and (a[i]>t) do
begin
a[i+d]:=a[i];
i:=i-d;
end;
a[i+d]:=t;
end;
end;
write('output data:');
fori:=1ton dowrite(a:6);
writeln;
end.
C++示例代碼:
template<typename RandomIter, typename Compare>void shell_sort(RandomIter begin, RandomIter end, Compare cmp) { typedef typename std::iterator_traits<RandomIter>::value_type value_type; typedef typename std::iterator_traits<RandomIter>::difference_type diff_t; diff_t size = std::distance(begin, end); diff_t step = size / 2; while(step >= 1) { for(diff_t i=step; i<size; ++i) { value_type key = *(begin+i); diff_t ins = i; while(ins>=step && cmp(key, *(begin+ins-step)) ) { *(begin+ins) = *(begin+ins-step); ins -= step; } *(begin+ins) = key; } if(step == 2) step = 1; else step = static_cast<diff_t>(step / 2.2); } } template<typename RandomIter>void shell_sort(RandomIter begin, RandomIter end) { typedef typename std::iterator_traits<RandomIter>::value_type value_type; shell_sort(begin, end, std::less<value_type>() );}
Java代碼實現:
//shell排序
/*
* 基本思想:將序列分成幾類,在類里將它分成幾個小組,再讓它在小組內進行排序,依次重複直至排序成功
* 1,找出間距gap(分類)最後間距分類必須為1, 第一重循環
* 2, 找出各組 ,組間循環,第二重循環
* 3,找出組內元素,第三重循環,並對轉儲
*/
public static int[] ShellInsertSort(int[] data)
{
int[] temp=new int[data.length];//存儲結果
for(int gap=data.length/2;gap>=1;gap-- )//gap間距
{
System.out.println("gap="+gap);
int iter=0;//對存儲結果的數組進行遍歷;
for(int i=0;i<gap;i++)//i是對提取相同組進行遍歷
{
boolean IsHead=true;//標明是否是每組的開頭
int groupItemC=0;//用於標明每組所含有的元素
for(int j=i;j<data.length&&iter<temp.length;j=j+gap,iter++)//轉存循環
if(IsHead) //判斷是否是組的開始
{
groupItemC=0;
temp[iter]=data[j];
IsHead=false;
groupItemC++;
}
else
{
for(int groupiter=iter-groupItemC;groupiter<iter;groupiter++)
{
if(data[j]<=temp[groupiter])
{
for(int tempiter=iter;tempiter>groupiter;tempiter--)
{
temp[tempiter]=temp[tempiter-1];
}
temp[groupiter]=data[j];
break;//存完之後跳出循環開始存下一個元素
}
if(groupiter==iter-1&&data[j]>temp[groupiter])
{
temp[iter]=data[j];
}
}
groupItemC++;
}
}
data=temp;
for(int x:data)
{
System.out.print(x+" ");
}
System.out.println();
temp=new int[data.length];
}
return data;
}

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