希尔排序的C语言实现（2）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void ShellSort(int a[],int Index);
void PrintArray(const char* strMsg,int array[],int nLength);

int main(int argc, char *argv[])
{
  int data[13]={8,5,4,6,13,7,1,9,12,11,3,10,2};
  ShellSort(data,13);
  //PrintArray("Shell Sort:",data,13);
  
  system("PAUSE");    
  return 0;
}

/* 希尔排序的思路：
       需要三层循环，
       第一层循环用于控制步长的变化，步长每缩减一次就进行一轮排序； 
       第二层循环用于控制按照步长所分割成的各个集合； 
       第三层循环用于针对单个集合进行插入排序； 
   注：通过画图观察步长与小组个数的关系，可以知道，对于有13个元素的数组，
       当步长为8时，可把数组分为8个小组，其中5组有2个元素,3组只有1个元素 
       当步长为7时，可把数组分为7个小组，其中1组有1个元素,6组有2个元素
       当步长为6时，可把数组分为6个小组，其中1组有3个元素,5组有2个元素
       当步长为5时，可把数组分为5个小组，其中3组有3个元素,2组有2个元素
       当步长为4时，可把数组分为4个小组，其中1组有4个元素,3组有3个元素
*/
void ShellSort(int a[],int Index) {   
  int i, j, k;    // 循环计数变量   
  int Temp;       // 暂存变量   
  int Change;     // 数据是否改变   
  int DataStep;   // 集合分割的步长   
  int Pointer;    // 进行处理的位置   

  DataStep = (int) Index / 2; // 初始集合间隔长度   

  while (DataStep != 0) // 数列仍可进行分割  
  { 
    printf("========================\n");
    // 对各个集合进行处理
    /*（在j自增至DataStep的2倍之前，j代表各小组的第二个元素的位置;
        j增至DataStep的3倍之前,j代表各小组的第三个元素的位置;依次类推。
        若j-DataStep<0说明j已经是本小组的第一个元素了。）*/   
    for (j = DataStep; j < Index; j++) {   
      Change = 0;   
      Temp = a[j]; //保存当前集合的待排序元素到临时变量
      
      //（推算本元素的前一个元素的位置）
      Pointer = j - DataStep; //计算当前集合已排序元素列表的最后一个元素的位置 

      k=0;
      // 进行集合内数值的插入排序（边比较边向后移位） 
      while (Temp < a[Pointer] && Pointer >= 0 && Pointer <= Index) {
        printf("当前交换元素：%d(a[%d])-%d(a[%d])\n",a[Pointer],Pointer,a[Pointer + DataStep],Pointer + DataStep);
        //将比待排序元素大的已排序元素后移
        a[Pointer + DataStep] = a[Pointer]; 
        PrintArray("本次交换结果: ",a,Index);
        //计算下一个要比较的已排序元素的位置 
        Pointer = Pointer - DataStep; 
        Change = 1;
        k++; 
      } 
      printf("本集合步长为%d,交换次数为%d\n",DataStep,k);
      
      // （将待排序元素插入到最后的空位上） 
      a[Pointer + DataStep] = Temp;

      if (Change) {    
        // 打印目前排序结果
        PrintArray("本轮排序结果: ",a,Index); 
      }   

      printf("------------------------\n");
    }   
    DataStep = DataStep / 2; // 计算下次分割的间隔长度   
  }   
} 

void PrintArray(const char* strMsg,int array[],int nLength)
{
     int i;
     printf("%s",strMsg);
     for(i=0;i<nLength;i++)
     {
        printf("%d ",array[i]);
     }
     printf("\n");
}