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Java实现希尔排序
阅读量:6469 次
发布时间:2019-06-23

本文共 1685 字,大约阅读时间需要 5 分钟。

        华杰让我看了一道面试题:现有一段程序S,可以对任意n个数进行排序。如果现在需要对n^2个数进行排序,最少需要调用S多少次?(只允许调用S,不可以做别的操作)。

        看到了这个,我想试试希尔排序,就学学。

一.理论准备

        希尔排序是基于直接插入排序的,不懂得请看这一篇

        希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种,是针对直接插入排序算法的改进,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。该方法又称缩小增量排序,因DL.Shell于1959年提出而得名。

        基本思想:先取一个小于n的整数d1作为第一个增量,把文件的全部记录分成d1个组。所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中。先在各组内进行直接插入排序;然后,取第二个增量d2<d1重复上述的分组和排序,直至所取的增量dt=1(dt<dt-l<…<d2<d1),即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止。

     希尔排序的时间性能优于直接插入排序的原因:

     ①当文件初态基本有序时直接插入排序所需的比较和移动次数均较少。
     ②当n值较小时,n和n2的差别也较小,即直接插入排序的最好时间复杂度O(n)和最坏时间复杂度0(n2)差别不大。
     ③在希尔排序开始时增量较大,分组较多,每组的记录数目少,故各组内直接插入较快,后来增量di逐渐缩小,分组数逐渐减少,而各组的记录数目逐渐增多,但由于已经按di-1作为距离排过序,使文件较接近于有序状态,所以新的一趟排序过程也较快。
        因此,希尔排序在效率上较直接插人排序有较大的改进。

        增量序列的选择:Shell排序的执行时间依赖于增量序列。

    好的增量序列的共同特征(查到的资料都这么讲):
     ① 最后一个增量必须为1;
     ② 应该尽量避免序列中的值(尤其是相邻的值)互为倍数的情况。 
    

二.Java实现

 
 
public class ShellSort {
 
public static void main(String[] args) {
 
int[] arr = new int[]{44,33,99,10,30,20,59,78,23,48};
System.out.print("排序前:");
for(int o: arr) {
System.out.print(o+" ");
}
System.out.println();
shellSort(arr);
System.out.print("排序后:");
for(int o: arr) {
System.out.print(o+" ");
}
System.out.println();
}
 
private static void shellSort(int[] arr) {
 
int j;
int len = arr.length;
for(int val=len>>1; val>0; val>>=1) {
//下面是对本次的所有分组做直接插入排序
for(int i=val; i
int temp = arr[i];
/*
* 为什么每次都用temp比较呢?
* 因为直接插入就是找到temp的合适位置。
* 为什么temp
* 因为原来的组内数据已经有序,找到位置就停止便是。
* 不甚理解的去看直接插入排序吧。
*/
for(j=i; j>=val&&temp
/*
* 为什么是arr[j-val]不是arr[j]呢?
* 因为j=i开始的,而且条件是j>=val&&temp
*/
arr[j] = arr[j-val];
}
/*
* 注意不是arr[i] = temp
* 直接插入排序也是这样的。
* 为什么呢?
* 因为j是位置,i是待插入元素
*/
arr[j] = temp;
}
}
}
 
}
 

三.问题

        希尔排序一定正确么?换句话说如何选取增量序列才能保证正确(包括长度、值)?是的,最后一次只要保证增量是1就ok(不管序列长度,只不过效率就低了),若是序列只有1,那就是直接插入排序了,不知道对否。

四.结束语

        写完正准备叫老婆去吃饭,隔壁宿舍一哥们过来说大一新生已经攻占食堂了。

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