希尔排序是插入排序的进化版,因为插入排序的特点是越有序,越快,所以我们就想办法利用这个特点,让待排序列有间隔的进行插入排序,经过几轮序列就会大致有序,这样再普通插入排序就完成了排序。
我们来举一组例子
我们先来定义一组间隔,我们将间隔定位5,2,1
先根据间隔5,进行插入排序
- 先画出第一组间隔为5的数字
- 在这三个数字开始插入排序
- 然后找出后面的几组,每种颜色代表一组
- 后面找到的组每组进行插入排序,这样每组内就有序了
- 这样我们发现小数字大部分集中在前面,大数字大部分集中在后面,我们继续根据间隔为2进行分组
- 分别对这两组在自己组内进行插入排序
- 根据1进行分组,也就是普通的插入排序
这样希尔排序就完成了,我们会明显的发现最后一遍普通的插入排序会快很多
下来我们来看看代码实现,其实希尔排序只是在插入排序的基础上做了改进
代码实现:
public static void shellSort(int[] array) {
int[] drr = {5,2,1};
for (int i = 0; i < drr.length; i++) {
shell(array,drr[i]);
}
}
public static void shell(int[] array,int gap) {
int temp = 0;
for (int i = gap; i < array.length; i++) {
temp = array[i];
int j;
for (j = i-gap; j >= 0 ; j-=gap) {
if(temp < array[j]) {
array[j+gap] = array[j];
} else {
break;
}
}
array[j+gap] = temp;
}
}
希尔排序在间隔不为1时都是跳跃进行交换,所以时不稳定的
特点:
不稳定
希尔是改进版的插入排序,当数据有序时,希尔的时间复杂度为O(n),当数据为逆序时,希尔的时间复杂度为O(n2),希尔排序的时间复杂度为O(n1.3)。
最优时间复杂度:
O(n)
最坏时间复杂度:
O(n2)
平均时间复杂度:
O(n1.3)
希尔排序过程中没有使用辅助的内存,所以希尔的空间复杂度为O(1)
空间复杂度:
O(1)