《数据结构》希尔排序

 

 

 

/*******************************************************************************
/* <PRE>
/* 版权所有    : -
/* 模块名      : 希尔排序
/* 文件名      : ShellSort.cpp
/* 功能描述    : 按增量序列分组进行直接插入排序, 最后对整个序列进行一趟直接插入排序
/* 作者        : <xxx>
/* 版本        : 1.0
/* -----------------------------------------------------------------------------
/* 备注        : 示例序列为 {49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 55, 04}
/* -----------------------------------------------------------------------------
/* 修改记录    :
/* 日 期        版本     修改人        修改内容
/* 2011/01/01   1.0      <xxx>         创建
/* </PRE>
*******************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


/******************************************************************************
/* 数据类型和常量定义
/******************************************************************************/
#define TURE         1
#define FALSE        0
#define OK           1
#define ERROR        0
#define OVERFLOW    -2

typedef int Status;
typedef int KeyType;

#define LT(a, b) ((a) < (b))


/******************************************************************************
/* 数据结构声明
/******************************************************************************/
#define LIST_INIT_SIZE 20
#define LISTINCREMENT  10

typedef struct {
    KeyType key;
}ElemType;

typedef struct {
    ElemType *r;
    int length;
    int listsize;
} SqList;


/*******************************************************************************
/* <FUNC>
/* 函数名   : ShellInsert
/* 功能     : 
/* 参数     : -
/* 返回值   : -
/* 备注     : 对顺序表L作一趟希尔插入排序, 前后记录位置的增量是dk, 而不是1
/*            r[0]只是暂存单元, 不是哨兵
/* 作者     : <xxx>
/* </FUNC>
*******************************************************************************/
void ShellInsert(SqList &L, int dk) {
    int i = 0;  int j = 0;
    for (i = dk + 1; i <= L.length; ++i) {
        if (LT(L.r[i].key, L.r[i-dk].key)) {
            L.r[0] = L.r[i];
            for (j = i - dk; j > 0 && LT(L.r[0].key, L.r[j].key); j -= dk)
                L.r[j+dk] = L.r[j];
            L.r[j+dk] = L.r[0];
        }
    }
}

/*******************************************************************************
/* <FUNC>
/* 函数名   : ShellSort
/* 功能     : 希尔排序
/* 参数     : -
/* 返回值   : -
/* 备注     : 按增量序列delta[0..t-1]对顺序表L作希尔排序
/* 作者     : <xxx>
/* </FUNC>
*******************************************************************************/
void ShellSort(SqList &L, int delta[], int t) {
    for (int k = 0; k < t; ++k)
        ShellInsert(L, delta[k]); //一趟增量为delta[k]的插入排序
}


/*******************************************************************************
/* <FUNC>
/* 函数名   : ListInit
/* 功能     : 初始化列表
/* 参数     : -
/* 返回值   : -
/* 备注     : -
/* 作者     : <xxx>
/* </FUNC>
*******************************************************************************/
Status ListInit(SqList &L) {
    L.r = (ElemType *)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));
    if (!L.r) exit(OVERFLOW);
    L.length = 0;
    L.listsize = LIST_INIT_SIZE;
    return OK;
}

/*******************************************************************************
/* <FUNC>
/* 函数名   : ListInsert
/* 功能     : 构造无序序列
/* 参数     : -
/* 返回值   : -
/* 备注     : L.r[0]用于哨兵
/* 作者     : <xxx>
/* </FUNC>
*******************************************************************************/
Status ListInsert(SqList &L, int i, ElemType e) {
    ElemType *newbase = NULL;
    ElemType *p = NULL;
    ElemType *q = NULL;
    if (i <1 || i >L.length + 1) return ERROR;
    if (L.length >= L.listsize) {
        newbase = (ElemType *)realloc(L.r, (L.listsize + LISTINCREMENT) * sizeof(ElemType));
        if (!newbase) exit(OVERFLOW);
        L.r = newbase;
        L.listsize += LISTINCREMENT;
    }
    q = &(L.r[i]);
    for (p = &(L.r[L.length]); p >= q; --p) *(p + 1) = *p;
    
    *q = e;
    ++L.length;
    return OK;
}

/*******************************************************************************
/* <FUNC>
/* 函数名   : ListTraverse
/* 功能     : 遍历线性表
/* 参数     : -
/* 返回值   : -
/* 备注     : -
/* 作者     : <xxx>
/* </FUNC>
*******************************************************************************/
Status ListTraverse(SqList &L, Status (*Visit)(ElemType)) {
    ElemType *p = NULL;
    ElemType *q = NULL;
    if (L.length == 0) return ERROR;
    p = &(L.r[1]);
    q = L.r + L.length;
    for (; p <= q; ++p) Visit(*p);
    printf("\n");
    return OK;
}

/*******************************************************************************
/* <FUNC>
/* 函数名   : Visit
/* 功能     : 访问元素
/* 参数     : -
/* 返回值   : -
/* 备注     : -
/* 作者     : <xxx>
/* </FUNC>
*******************************************************************************/
Status Visit(ElemType e)
{
    printf("%d ", e.key);
    return OK;
}


/*******************************************************************************
/* <FUNC>
/* 函数名   : main
/* 功能     : 测试函数
/* 参数     : -
/* 返回值   : -
/* 备注     : -
/* 作者     : <xxx>
/* </FUNC>
*******************************************************************************/
void main()
{
    SqList L;  ListInit(L); ElemType e;
    int delta[] = {5, 3, 1};

    //生成初始序列
    e.key = 49; if (OK == ListInsert(L, 1, e)) printf("insert ok!\n");
    e.key = 27; if (OK == ListInsert(L, 1, e)) printf("insert ok!\n");
    e.key = 13; if (OK == ListInsert(L, 1, e)) printf("insert ok!\n");
    e.key = 76; if (OK == ListInsert(L, 1, e)) printf("insert ok!\n");
    e.key = 97; if (OK == ListInsert(L, 1, e)) printf("insert ok!\n");
    e.key = 65; if (OK == ListInsert(L, 1, e)) printf("insert ok!\n");
    e.key = 38; if (OK == ListInsert(L, 1, e)) printf("insert ok!\n");
    e.key = 49; if (OK == ListInsert(L, 1, e)) printf("insert ok!\n");
    e.key = 55; if (OK == ListInsert(L, 1, e)) printf("insert ok!\n");
    e.key = 04; if (OK == ListInsert(L, 1, e)) printf("insert ok!\n");
    
    printf("\nBefore ShellSort: ");
    ListTraverse(L, Visit);
    
    //希尔排序
    ShellSort(L, delta, 3);
    printf("After SellSort: ");
    ListTraverse(L, Visit);
}

 

 

【参考资料】

1. 排序过程动画演示