希尔排序 java详细讲解
1、希尔排序法介绍
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。
2、希尔排序法基本思想
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
3、简单插入排序存在的问题
我们看简单的插入排序可能存在的问题.
数组 arr = {2,3,4,5,6,1} 这时需要插入的数 1(最小), 这样的过程是：
{2,3,4,5,6,6}
{2,3,4,5,5,6}
{2,3,4,4,5,6}
{2,3,3,4,5,6}
{2,2,3,4,5,6}
{1,2,3,4,5,6}
结论: 当需要插入的数是较小的数时，后移的次数明显增多，对效率有影响.
4、希尔排序法的示意图
5、希尔排序法应用实例:
有一群小牛, 考试成绩分别是 {8,9,1,7,2,3,5,4,6,0} 请从小到大排序. 请分别使用
希尔排序时， 对有序序列在插入时采用交换法, 并测试排序速度.
希尔排序时， 对有序序列在插入时采用移动法, 并测试排序速度
6、代码实现（交换法）
package com.qf.sort;
import java.util.Arrays;
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr={
49,38,65,97,76,13,27,49,78,34};
shell(arr);
}
public static void shell(int[] arr){
//第一轮
int temp=0;
for (int i=5;i< arr.length;i++){
for (int j=i-5;j>=0;j=j-5){
if (arr[j]>arr[j+5]){
temp=arr[j];
arr[j]=arr[j+5];
arr[j+5]=temp;
}
}
}
System.out.println("排序后的数据：");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//第二轮
for (int i=2;i< arr.length;i++){
for (int j=i-2;j>=0;j=j-2){
if (arr[j]>arr[j+2]){
temp=arr[j];
arr[j]=arr[j+2];
arr[j+2]=temp;
}
}
}
System.out.println("排序后的数据：");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//第三轮
for (int i=1;i< arr.length;i++){
for (int j=i-1;j>=0;j=j-1){
if (arr[j]>arr[j+1]){
temp=arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=temp;
}
}
}
System.out.println("排序后的数据：");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
7、代码实现（交换法简化）
package com.qf.sort;
import java.util.Arrays;
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr={
49,38,65,97,76,13,27,49,78,34};
shell(arr);
}
public static void shell(int[] arr){
int temp=0;
int count=0;
//步长
for (int gap= arr.length/2;gap>=1;gap=gap/2){
count++;
for (int i=gap;i< arr.length;i++){
//分组
for (int j=i-gap;j>=0;j=j-gap){
if (arr[j]>arr[j+gap]){
temp=arr[j];
arr[j]=arr[j+gap];
arr[j+gap]=temp;
}
}
}
System.out.println("第"+count+"轮排序后的数据：");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
}
8、代码实现（移动法简化）
package com.qf.sort;
import java.util.Arrays;
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr={
49,38,65,97,76,13,27,49,78,34};
shell2(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
public static void shell(int[] arr){
int temp=0;
int count=0;
//步长
for (int gap= arr.length/2;gap>=1;gap=gap/2){
count++;
for (int i=gap;i< arr.length;i++){
//分组
for (int j=i-gap;j>=0;j=j-gap){
if (arr[j]>arr[j+gap]){
temp=arr[j];
arr[j]=arr[j+gap];
arr[j+gap]=temp;
}
}
}
}
}
public static void shell2(int[] arr){
//增量gap，并且逐步的缩小增量
for (int gap=arr.length/2;gap>=1;gap=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]){
arr[j]=arr[j-gap];
j=j-gap;
}
arr[j]=temp;
}
}
}
}
}
如有不正确的还请支出，谢谢！！！