Java 十大排序算法之希尔排序刨析

2024-10-01 11:51:56

希尔排序原理

1.选定一个增长量h，按照增长量h作为数据分组的依据，对数据进行分组。
2.对分好组的每一组数据完成插入排序。
3.减小增长量，最小减为1，重复第二步操作。

希尔排序的API设计

类名

Shell

构造方法

Shell():创建Shell对象

成员方法

1.public static void sort(Comparable[] a):对数组内的元素进行排序

2.private static boolean greater(Comparable v,Comparable w):判断v是否大于w

3.private static void exchange(Comparable[] a,int i,int j):交换a数组中，索引i和索引j处的值

希尔排序的代码实现

public class Shell {
    //对数组a中的元素进行排序
    public static void sort(Comparable[] a){
        int N=a.length;
        //确定增长量h的最大值
        int h=1;
        while(h<N/2){
            h=2*h+1;
        }
        //当增长量h小于1，排序结束
        while(h>=1){
            //找到待插入的元素
            for(int i=h;i<N;i++){
                //a[i]就是待插入的元素
                //把a[i]插入到a[i-h],a[i-2h],a[i-3h]...序列中
                for(int j=i;j>=h;j-=h){
                    //a[j]就是待插入的元素，依次和a[j-h],a[j-2h],a[j-3h]进行比较，如果a[j]小，
                    // 那么交换位置，如果不小于，a[j]大，则插入完成
                    if(greater(a[j-h],a[j])){
                        exchange(a,j,j-h);
                    }else{
                        break;
                    }
                }
            }
            h/=2;
        }
    }
    //比较v元素是否大于w元素
    private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){
        return v.compareTo(w)>0;
    }
    //数组元素i和j交换位置
    private static void exchange(Comparable[] a,int i,int j){
        Comparable t=a[i];
        a[i]=a[j];
        a[j]=t;
    }
}
class Test{
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] a={9,1,2,5,7,4,8,6,3,5};
        Shell.sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

测试结果：

由于增量h没有固定的值，希尔排序的时间复杂度较为复杂，但在处理大批量数据时，希尔排序的性能高于插入排序！

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细致解读希尔排序算法与相关的Java代码实现

希尔排序(Shell's sort)是一种非常"神奇"的排序算法.说它"神奇",是因为没有任何人能清楚地说明它的性能到底能到什么情况.希尔排序因DL．Shell于1959年提出而得名.自从C. A. R. Hoare在1962年提出快速排序后,由于其更为简单,一般采用快速排序.但是,不少数学家们还是孜孜不倦地寻找希尔排序的最佳复杂度.作为普通程序员,我们可以学习下希尔的思路. 顺便说一句,在希尔排序出现之前,计算机界普遍存在"排序算法不可能突破O(n2)&
java实现希尔排序算法

希尔排序算法的基本思想是:先取一个小于n的整数d1作为第一个增量,把文件的全部记录分成d1个组.所有距离为dl的倍数的记录放在同一个组中.先在各组内进行直接插人排序:然后,取第二个增量d2<d1重复上述的分组和排序,直至所取的增量dt=1(dt<dt-l<-<d2<d1),即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止.该方法实质上是一种分组插入方法. //带增量的插入排序 public static void shellSort(int[] array) { int len =
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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.希尔排序按其设计者希尔(Donald Shell)的名字命名,该算法由1959年公布.一些老版本教科书和参考手册把该算法命名为Shell-Metzner,即包含Marlene Metzner Norton的名字,但是根据Metzner本人的说法,"我没有为这种算法做任何事,我的名字不应该出现在算法的名字中." 希尔排序基本思想:先取一个小于n的
c++实现排序算法之希尔排序方式

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