希尔排序.

介绍

希尔排序是希尔（Donald Shell）于1959年提出的一种排序算法。希尔排序也是一种插入排序，它是简单插入排序经过改进之后的一个更高效的版本，也称为缩小增量排序。

基本思想

希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法便终止

图解

代码实现

第一次排序（步长为5）

  public static int[] shellSort(int [] arr){
    
    
        int temp = 0; // 辅助变量
        for (int i = 5; i < arr.length; i++){
    
     // 因为是第一轮循环，所以将10个数据分为了5组
            for (int j = i - 5; j >= 0; j-=5){
    
     // 遍历各组的数据，步长为5
                if (arr[j] > arr[j+5]){
    
    
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+5];
                    arr[j+5] = temp;
                }
            }
        }
    }
    System.out.println("第一轮排序结果："+ Arrays.toString(arr));

第一轮排序后的结果为

第二次排序（步长为2）

 for (int i = 2; i < arr.length;i++){
    
    
            for (int j = i - 2;j>=0;j-=2){
    
    
                if (arr[j] > arr[j+2]){
    
    
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+2];
                    arr[j+2] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println("第二轮排序结果："+ Arrays.toString(arr));

第二轮排序后的结果为

第三轮排序（步长为1）

    // 第三轮
        for (int i = 1; i < arr.length;i++){
    
    
            for (int j = i - 1;j>=0;j-=1){
    
    
                if (arr[j] > arr[j+1]){
    
    
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println("第三轮排序结果："+ Arrays.toString(arr));

第三轮排序后的结果为

将代码进行汇总优化

for (int z = arr.length/2;z>0;z=z/2){
    
     // 步长
            for (int i = z; i < arr.length; i++){
    
     // 因为是第一轮循环，所以将10个数据分为了5组
                for (int j = i - z; j >= 0; j-=z){
    
     // 遍历各组的数据，步长为5
                    if (arr[j] > arr[j+z]){
    
    
                        temp = arr[j];
                        arr[j] = arr[j+z];
                        arr[j+z] = temp;
                    }
                }
            }
        }

当前的希尔排序时采用的是交换法

测试100000条数据需要多少时间

 int arr[] = new int[100000];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++){
    
    
            arr[i] = (int)(Math.random()*100000);
        }
        Date date = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String now = simpleDateFormat.format(date);
        System.out.println("开始前的时间为："+now);
        shellSort(arr);
        Date date1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat1 = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String after = simpleDateFormat.format(date1);
        System.out.println("结束后的时间为："+after);

接下来实现希尔排序时进行移位法