希尔排序(Shell Sort)是一种典型的插入排序算法,通过对原始序列进行分组进行排序。
一、算法基本思想
(1)基本思想
希尔排序是基于插入排序的以下两点性质而提出改进方法的:
希尔排序的基本思想就是:先将整个待排序的记录序列分割成为若干子序列分别进行直接插入排序,待整个序列中的记录“基本有序”时,再对全体记录进行依次直接插入排序。
- 插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时, 效率高, 即可以达到线性排序的效率。
- 但插入排序一般来说是低效的, 因为插入排序每次只能将数据移动一位
(2)运行过程
希尔排序算法的运作如下:
1、选择一个增量序列t1,t2,…,tk,其中对于i>j,有ti>tj,tk=1;(增量因子有多种取法,最简单的是t(i+1) = ti/2)2、按增量序列个数k,对序列进行k 趟排序;3)每趟排序,根据对应的增量ti,将待排序列分割成若干长度为m 的子序列,分别对各子表进行直接插入排序。仅增量因子为1 时,整个序列作为一个表来处理,表长度即为整个序列的长度。
(3)示例
二、算法实现(核心代码)
C++实现:
void shell_sort(int arr[], int len) {int gap, i, j;int temp;while (gap < len / 3)gap = gap * 3 + 1; for (; gap > 0; gap /= 3)for (i = gap; i < len; i++) {temp = arr[i];for (j = i - gap; j >= 0 && arr[j] > temp; j -= gap)arr[j + gap] = arr[j];arr[j + gap] = temp;} }
Java实现:
public void shell_sort(int[] arr) {int gap = 1, i, j, len = arr.length;int temp;while (gap < len / 3)gap = gap * 3 + 1;for (; gap > 0; gap /= 3)for (i = gap; i < len; i++) {temp = arr[i];for (j = i - gap; j >= 0 && arr[j] > temp; j -= gap)arr[j + gap] = arr[j];arr[j + gap] = temp;} }
三、性能(算法时间、空间复杂度、稳定性)分析
希尔排序平均时间复杂度为O(n(logn)^2);空间复杂度为O(1);是不稳定的排序算法。