希尔排序(Shell Sort)
1、算法介绍
- 将n个数据的数组分为 n / 2 组(以 n / 2 作为增量,如果是增量的整数倍则为一组)。例如[117, 101, 106, 155, 112, 60],分为 3 组 ,分别为[117, 155],[101, 112],[106, 60]。
- 然后将每组进行插入排序。
- 再将n个数据分为 n / 2*2 组,再以小组为单位进行排序。
- 如果增量为1(n个数据为一组)则排序完就退出。
2、举例演示
原数组: [117, 101, 106, 155, 112, 60, 90, 110]
长度:8
第一次分组:分为4组(8 / 2)
第1组 :[117, 112]
第2组 :[101, 60]
第3组 :[106, 90]
第4组 :[155, 110]
然后对每组进行插入排序(从小到大排序)。
第1组 :[112, 117]
第2组 :[60, 101]
第3组 :[90, 106]
第4组 :[110, 155]
排序后原数组为:[112, 60, 90, 110, 117, 101, 106, 155]
第二次分组:分为2组(8 / 2 * 2)
第1组 :[112, 90, 117, 106]
第2组 :[60, 110, 101, 155]
然后对每组进行插入排序(从小到大排序)。
第1组 :[90, 106, 112, 117]
第2组 :[60, 101, 110, 155]
排序后原数组为:[90, 60, 106, 101, 112, 110, 117, 155]
第三次分组:分为1组(8 / 2 * 2 * 2)
第1组 :[90,60,106,101,112,110,117,155]
直接进行插入排序,排序完后退出循环。
排序后的数组:[60, 90, 101, 106, 110, 112, 117, 155]
3、图解
4、代码实现(交换法)
package sort;
import java.util.Arrays;
/**
* <p>
*
* </p>
*
* @author: D
* @since: 2020/9/9
* @version: 1
*/
public class ShellSortDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {
117, 101, 106, 155, 112, 60, 90, 110};
shellSort(arr);
System.out.println("排序后的结果: " + Arrays.toString(arr));
}
private static void shellSort(int[] arr) {
int temp;
for (int len = arr.length / 2; len > 0; len /= 2) {
System.out.println("分为:" + len + "组");
System.out.println("跨度:" + len + "为一组");
for (int i = 0; i < len; i++) {
int k = i;
System.out.print("第" + (i + 1) + "组 :");
System.out.print("[");
while (k < arr.length) {
System.out.print(arr[k] + ",");
k += len;
}
System.out.println("]");
}
System.out.println("----------------------");
System.out.println("比较次数:" + (arr.length - len));
for (int i = len; i < arr.length; i++) {
//交换法
System.out.println("交换前 = " + Arrays.toString(arr));
for (int j = i - len; j >= 0; j -= len) {
System.out.println("比较下标" + j + "的数据:" + arr[j] + ", 和下标" + (j + len) + "的数据:" + arr[j + len] );
if (arr[j] > arr[j + len]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + len];
arr[j + len] = temp;
System.out.println("进行交换");
}else {
System.out.println("前面已经是更小的了,不交换");
}
}
System.out.println("交换后 = " + Arrays.toString(arr));
System.out.println();
}
}
}
}
5、代码实现(移位法)
package sort;
import java.util.Arrays;
/**
* <p>
*
* </p>
*
* @author: D
* @since: 2020/9/9
* @version: 1
*/
public class ShellSortDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {
117, 101, 106, 155, 112, 60, 90, 110};
System.out.println("原数组: " + Arrays.toString(arr));
shellSort(arr);
System.out.println("排序后的结果: " + Arrays.toString(arr));
}
private static void shellSort(int[] arr) {
int temp;
int index;
for (int len = arr.length / 2; len > 0; len /= 2) {
System.out.println("分为:" + len + "组");
System.out.println("跨度:" + len + "为一组");
for (int i = 0; i < len; i++) {
int k = i;
System.out.print("第" + (i + 1) + "组 :");
System.out.print("[");
while (k < arr.length) {
System.out.print(arr[k] + ",");
k += len;
}
System.out.println("]");
}
System.out.println("----------------------");
for (int i = len; i < arr.length; i++) {
System.out.println("移位前 = " + Arrays.toString(arr));
index = i;
temp = arr[index];
System.out.println("比较下标" + (index - len ) + "的数据:" + arr[index - len] + ", 和下标" + (index) + "的数据:" + arr[index] );
if (arr[index] < arr[index - len]) {
while (index - len >= 0 && temp < arr[index - len]) {
arr[index] = arr[index - len];
index -= len;
}
arr[index] = temp;
}
System.out.println("移位后 = " + Arrays.toString(arr));
System.out.println();
}
}
}
}
6、运行结果(交换法)
7、其他排序
选择排序(Selection Sort)
插入排序(Insertion Sort)
冒泡排序(Bubble Sort)
快速排序(Quick Sort)
堆排序(Heap Sort)