希尔排序

引入：简单插入排序存在的问题

插入排序可能存在的问题是数组 arr = {2,3,4,5,6,1} 这时需要插入的数 1(最小), 这样的过程是：

1. 　　　　{2,3,4,5,6,6}
2. 　　　　{2,3,4,5,5,6}
3. 　　　　{2,3,4,4,5,6}
4. 　　　　{2,3,3,4,5,6}
5. 　　　　{2,2,3,4,5,6}
6. 　　　　{1,2,3,4,5,6}

结论: 当需要插入的数是较小的数时，后移的次数明显增多，对效率有影响。

希尔排序法介绍

希尔排序 是希尔（Donald Shell）于1959 年提出的一种排序算法。希尔排序也是一种插入排序，它是简单插入
 
是经过改进之后的一个更高效的版本，也称为缩小增量排序。

希尔排序法基本思想

希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法便终止

希尔排序法的示意图
 

 

 

 

 

 

 

 代码实现

1. public class shellsort {  
2.     public static void main(String[] args) {  
3.         int[] arr1 = {3, 9, -1, 10, -2};  
4.         System.out.println("原数组为：" + Arrays.toString(arr1));  
5.         shellSort1(arr1);  
6.         System.out.println("排序后数组为：" + Arrays.toString(arr1));  
7.   
8.         System.out.println("*************************************");  
9.   
10.         int[] arr2 = {3, 9, -1, 10, -2};  
11.         System.out.println("原数组为：" + Arrays.toString(arr2));  
12.         shellSort2(arr2);  
13.         System.out.println("排序后数组为：" + Arrays.toString(arr2));  
14.     }  
15.   
16.     //交换式  
17.     private static void shellSort1(int  [] arr) {  
18.         int temp;  
19.         for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {  
20.             // 遍历各组中所有的元素, 注意：步长gap  
21.             for (int i = gap; i < arr.length; i++) {  
22.                 for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {  
23.                     // 如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换  
24.                     if (arr[j] > arr[j + gap]) {  
25.                         temp = arr[j];  
26.                         arr[j] = arr[j + gap];  
27.                         arr[j + gap] = temp;  
28.                     }  
29.                 }  
30.             }  
31.         }  
32.     }  
33.   
34.     //对交换式的希尔排序进行优化->移位方式  
35.     private static void shellSort2(int[] arr) {  
36.         //  增量 gap, 并逐步的缩小增量  
37.         for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {  
38.             // 从第 gap 个元素，逐个对其所在的组进行直接插入排序  
39.             for (int i = gap; i < arr.length; i++) {  
40.                 int insertValue = arr[i];  
41.                 int insertIndex = i - gap;  
42.                 while (insertIndex >= 0 && insertValue < arr[insertIndex]) {  
43.                     arr[insertIndex + gap] = arr[insertIndex]; //移动  
44.                     insertIndex -= gap;  
45.                 }  
46.                 //当退出 while 后，就给 temp 找到插入的位置  
47.                 arr[insertIndex + gap] = insertValue;  
48.             }  
49.         }  
50.     }  
51. }