数据结构（二十一）：希尔排序算法

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dl的倍数的记录放在同一个组中。先在各组内进行直接插人排序；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。

交换法

移动法

package com.atguigu.sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class ShellSort {

   public static void main(String[] args) {
       //int[] arr = { 8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0 };

       // 创建要给80000个的随机的数组
       int[] arr = new int[8000000];
       for (int i = 0; i < 8000000; i++) {
           arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000); // 生成一个[0, 8000000) 数
       }

       System.out.println("排序前");
       Date data1 = new Date();
       SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
       String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);
       System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str);

       //shellSort(arr); //交换式
       shellSort2(arr);//移位方式

       Date data2 = new Date();
       String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
       System.out.println("排序前的时间是=" + date2Str);

       //System.out.println(Arrays.toString(arr));
   }

   // 使用逐步推导的方式来编写希尔排序
   // 希尔排序时，对有序序列在插入时采用交换法,
   // 思路(算法) ===> 代码
   public static void shellSort(int[] arr) {

       int temp = 0;
       int count = 0;
       // 根据前面的逐步分析，使用循环处理
       for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
           for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
               // 遍历各组中所有的元素(共gap组，每组有个元素), 步长gap
               for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {
                   // 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 + gap]) {
                       temp = arr[j];
                       arr[j] = arr[j + gap];
                       arr[j + gap] = temp;
                   }
               }
           }
           //System.out.println("希尔排序第" + (++count) + "轮 =" + Arrays.toString(arr));
       }

       /*

       // 希尔排序的第1轮排序
       // 因为第1轮排序，是将10个数据分成了 5组
       for (int i = 5; i < arr.length; i++) {
           // 遍历各组中所有的元素(共5组，每组有2个元素), 步长5
           for (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("希尔排序1轮后=" + Arrays.toString(arr));//


       // 希尔排序的第2轮排序
       // 因为第2轮排序，是将10个数据分成了 5/2 = 2组
       for (int i = 2; i < arr.length; i++) {
           // 遍历各组中所有的元素(共5组，每组有2个元素), 步长5
           for (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("希尔排序2轮后=" + Arrays.toString(arr));//

       // 希尔排序的第3轮排序
       // 因为第3轮排序，是将10个数据分成了 2/2 = 1组
       for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
           // 遍历各组中所有的元素(共5组，每组有2个元素), 步长5
           for (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("希尔排序3轮后=" + Arrays.toString(arr));//
       */
   }

   //对交换式的希尔排序进行优化->移位法
   public static void shellSort2(int[] arr) {

       // 增量gap, 并逐步的缩小增量
       for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
           // 从第gap个元素，逐个对其所在的组进行直接插入排序
           for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
               int j = i;
               int temp = arr[j];
               if (arr[j] < arr[j - gap]) {
                   while (j - gap >= 0 && temp < arr[j - gap]) {
                       //移动
                       arr[j] = arr[j-gap];
                       j -= gap;
                   }
                   //当退出while后，就给temp找到插入的位置
                   arr[j] = temp;
               }

           }
       }
   }

}

数据结构（二十一）：希尔排序算法

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