C++深入浅出讲解希尔排序算法的实现

目录
  • 希尔排序
    • 1.基本思想
      • 预排序
    • 2.算法实现
    • 3.时间复杂度

插入排序分为两种：直接插入排序&希尔排序

希尔排序

1.基本思想

希尔排序是在直接插入排序基础上的优化，属于非常牛掰的一个排序。

核心思想：

  • 先进行预排序，让数组接近有序；
  • 直接插入排序

预排序

预排序步骤：

分组排，假设gap==3，间隔为gap的为一组，然后分别使用插入排序的思想对这gap组数据进行排序

多组间隔为gap的预排序，gap由大变小，gap越大，大的数可以越快的到后面，小的数可以越快得到前面，gap越大，预排完越不接近有序，gap越小，预排完越接近有序，gap为1时就是直接插入排序

动图演示：

预排序代码：

		for (int i = 0; i < gap; i++)//有gap组需要排
		{
			for (int j = i; j < n - gap; j += gap)//内层循环，先排红，再排绿，最后排蓝
			//注意内层循环的写法
			{
			//跟直接插入排序很像，不同的是需要使用gap
				int end = j;
				int tmp = a[end + gap];
				while (end >= 0)
				{
					if (a[end] > tmp)
					{
						a[end + gap] = a[end];
						end -= gap;
					}
					else
					{
						break;
					}
				}
				a[end + gap] = tmp;
			}
		}

这是最初的写法，其实这个代码是可以优化的：

//预排序优化
		for (int i = 0; i < n - gap; i++)
		//把间隔为gap的多组数据同时排
		//当到n-gap-1的位置就终止了
		{
			int end = i;
			int tmp = a[end + gap];
			while (end >= 0)
			{
				if (a[end] > tmp)
				{
					a[end + gap] = a[end];
					end -= gap;
				}
				else
				{
					break;
				}
			}
			a[end + gap] = tmp;
		}

2.算法实现

//希尔排序
void ShellSort(int* a, int n)
{
	//一开始初始化gap为n
	int gap = n;
	while (gap > 1)//gap大于1都是预排序，gap==1时为直接插入排序
	{
		//为保证gap最终结果为1，可以gap/=2，也可以是gap=gap/3+1;
		gap /= 2;
		//预排序优化
		for (int i = 0; i < n - gap; i++)
		//把间隔为gap的多组数据同时排
		//当到n-gap-1的位置就终止了
		{
			int end = i;
			int tmp = a[end + gap];
			while (end >= 0)
			{
				if (a[end] > tmp)
				{
					a[end + gap] = a[end];
					end -= gap;
				}
				else
				{
					break;
				}
			}
			a[end + gap] = tmp;
		}
	}
}

完整代码：

3.时间复杂度

希尔排序的时间复杂度是：O(N*logN)

到此这篇关于C++深入浅出讲解希尔排序算法的实现的文章就介绍到这了,更多相关C++希尔排序内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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