Java实现希尔排序(含图,注释超详细)

wuchangjian2021-11-07 15:32:11编程学习

        希尔排序是首个O(n^2)的排序算法,他是对前面说到的插入排序的改进版。下面就来看看它究竟是怎么进行排序的吧。

        希尔排序就是先定义一个增量,然后根据这个增量将几个元素分成一组,最终可能会得到很多个组,在组内进行插入排序,每个组都完成排序后再缩小增量,再排序,直到增量为1,也就是所有排序都成为了一组,这个时候就变成了最简单的插入排序了。

        接合图来将,第一遍,84,50为一组,83,70为一组,88,60为一组,87,80为一组,61,99为一组,然后在组内进行插入排序。第二遍50,60,61,83,87为一组,70,80,84,88,99为一组,然后进行插入排序,第三遍所有元素为一组,进行插入排序。

        比较前面讲到的插入排序算法,插入排序算法有可能会遇到一个非常坏的情况,就是数组末尾的元素是一个非常小的数,他要进行插入就要逐个比较相邻的元素,如果这个数组非常长,那么就要比较很多次了,而希尔排序减少了这种可能,数组末尾比较小的数在增量比较大的时候就已经插入到前面去了,所以希尔排序比传统的插入排序更快!

代码实现:

public class ShellSort {
    public static void main(String[] args) {
        //定义数组
        int[] arr = {99, 55, 2, 3, 9, 10, 22, 34, 67, 89, 69, 92, 101, 102};
        //增量
        int gap = arr.length;
        //排序
        sort(arr, gap);
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }

    public static void sort(int[] arr, int gap) {
        //确定新一轮分组的增量
        gap = gap / 2;
        //对数组进行分组
        for (int i = 0; i < gap; i++) {
            for (int j = i + gap; j < arr.length; j += gap) {
                //获取当前元素,然后在本组内部向前比较并排序
                int current = arr[j];
                for (int k = j - gap; k >= i; k -= gap) {
                    if (arr[k] > current) {
                        //插入
                        arr[k + gap] = arr[k];
                        arr[k] = current;
                    }
                }
            }
        }

        if (gap > 1) {
            sort(arr, gap);
        }
    }
}

输出:

2
3
9
10
22
34
55
67
69
89
92
99
101
102

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