Python 希尔排序的代码实现

希尔排序简介

        希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。是针对直接插入排序算法的改进。该方法又称缩小增量排序,因D.L.Shell于1959年提出而得名。

        希尔排序,也称递减增量排序算法,是插入排序的一种更高效的改进版本。但希尔排序是非稳定排序算法。

        希尔排序是基于插入排序的以下两点性质而提出改进方法的:

  • 插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时,效率高,即可以达到线性排序的效率;
  • 但插入排序一般来说是低效的,因为插入排序每次只能将数据移动一位;

        希尔排序的基本思想是:先将整个待排序的记录序列分割成为若干子序列分别进行直接插入排序,待整个序列中的记录"基本有序"时,再对全体记录进行依次直接插入排序。


算法步骤及原理

        选择一个增量序列 t1,t2,……,tk,其中 ti > tj, tk = 1;

        按增量序列个数 k,对序列进行 k 趟排序;

        每趟排序,根据对应的增量 ti,将待排序列分割成若干长度为 m 的子序列,分别对各子表进行直接插入排序。仅增量因子为 1 时,整个序列作为一个表来处理,表长度即为整个序列的长度。

讲的更通俗易懂点,就是分为两步:

  • 先选定一个小于N的整数gap作为第一增量,然后将所有距离为gap的元素分在同一组,并对每一组的元素进行直接插入排序。然后再取一个比第一增量小的整数作为第二增量,重复上述操作…
  • 当增量的大小减到1时,就相当于整个序列被分到一组,进行一次直接插入排序,排序完成。

        希尔排序,先将待排序列进行预排序,使待排序列接近有序,然后再对该序列进行一次插入排序,此时插入排序的时间复杂度为O(N), 


动图演示


Python 代码实现

def shellSort(arr):
    import math
    gap=1
    while(gap < len(arr)/3):
        gap = gap*3+1
    while gap > 0:
        for i in range(gap,len(arr)):
            temp = arr[i]
            j = i-gap
            while j >=0 and arr[j] > temp:
                arr[j+gap]=arr[j]
                j-=gap
            arr[j+gap] = temp
        gap = math.floor(gap/3)
    return arr

小结 —— 希尔排序的稳定性、时间复杂度

希尔排序的稳定性:希尔排序是不稳定的

希尔排序的时间复杂度:O(N^1.3)

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/leyang0910/article/details/130470788