希尔排序,又称缩小增量排序,是插入排序的改进版。它是因DL.Shell于1959年提出而得名。希尔排序的实质就是分组插入排序,该方法是非稳定的排序算法。
具体来说,希尔排序通过将待排序序列分成多个子序列,分别进行插入排序,最后再进行一次整体的插入排序,从而提高了排序效率。在缩小增量排序中,初始步长较大,但是随着排序的进行,步长会逐渐减小,这也是希尔排序比直接插入排序高效的原因。
算法思想:将元素数组分为 元素 /2 组,第一次步长为 (arr.length / 2),一次减半,然后,将其依次比较,将较少的数放到前面的位置。经过数次的排序后,就可以得到排序后的数据。
推导过程:
public class Sortshell {public static void main(String[] args) {int arr[] = {8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0};System.out.println(Arrays.toString(arr));shellSort(arr);}//使用逐步推导的方式来编写希尔排序public static void shellSort(int[] arr) {int temp = 0;//希尔排序的第一轮排序for (int i = 5; i < arr.length; i++) {//遍历各数组中所有的元素(共5组,每组有2个元素),=,步长5for (int j = i - 5; j >= 0; j -= 5) {//如果当前元素大于加上步长后的那个元素,说明交换if (arr[j] > arr[j + 5]) {temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 5];arr[j + 5] = temp;}}}System.out.println(Arrays.toString(arr));//希尔排序的第一轮排序for (int i = 2; i < arr.length; i++) {//遍历各数组中所有的元素(共5组,每组有2个元素),=,步长5for (int j = i - 2; j >= 0; j -= 2) {//如果当前元素大于加上步长后的那个元素,说明交换if (arr[j] > arr[j + 2]) {temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 2];arr[j + 2] = temp;}}}System.out.println(Arrays.toString(arr));//希尔排序的第一轮排序for (int i = 1; i < arr.length; i++) {//遍历各数组中所有的元素(共5组,每组有2个元素),=,步长5for (int j = i - 1; j >= 0; j -= 1) {//如果当前元素大于加上步长后的那个元素,说明交换if (arr[j] > arr[j + 1]) {temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;}}}System.out.println(Arrays.toString(arr));}
}
简化代码:
public class ShellSort {public static void main(String[] args) {int arr[] = {8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0};System.out.println("希尔排序:" + Arrays.toString(arr));shellSort(arr);}//使用逐步推导的方式来编写希尔排序public static void shellSort(int[] arr) {int temp = 0;//希尔排序的第一轮排序int count = arr.length / 2;int total = 0;while (count > 0) {total++;for (int i = count; i < arr.length; i++) {//遍历各数组中所有的元素(共count组,每组有(arr.length / count)个元素),=,步长countfor (int j = i - count; j >= 0; j -= count) {//如果当前元素大于加上步长后的那个元素,说明交换if (arr[j] > arr[j + count]) {temp = arr[j];arr[j] = arr[j + count];arr[j + count] = temp;}}}System.out.println("第" + total + "轮:" + Arrays.toString(arr));count /= 2;}}
}