插入排序与希尔排序Java实现

public class TestMain {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] a = new Integer[5000];
        
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            int temp = (int)(StdRandom.random()*10000);
            a[i] = temp;
        }
        
        Integer[] b = new Integer[5000];
        for (int i = 0; i < b.length; i++) {
            b[i] = a[i];
        }
        //生成两个相同的随机数组
        Stopwatch timer2 = new Stopwatch();
        ToSort.insertsort(b);
        System.out.println(timer2.elapsedTime());
        //比较两种排序运行的时间
        Stopwatch timer = new Stopwatch();
        ToSort.shellsort(a);
        System.out.println(timer.elapsedTime());
        
    }
}

class ToSort{
    /*
     * 插入排序
     * 时间复杂度O(N^2) N为数组长度
     */
    public static void insertSort(Comparable[] a) {
        for (int i = 1; i < a.length; i++) { //从 1项开始，递增项数，将前 i 项进行排序
            //int temp = (int) a[i];
            int j;
            for ( j = i; j > 0 && less(a[j] /*如果改为右移这里则改为 temp*/, a[j-1]); j--) { 
                //前 i-1 项为已排好序的数组，将第 i 项与 i-1 项比较，比前面的小则交换两项，然后继续比较 i-1 和 i-2
                //例子：1,4,8,3 排序后将 3 插入到了 4 前面 1,3,4,8
                exch(a, j, j-1); //这里将交换改为右移可以提高速度 a[j] = a[j-1];
            }
            //a[j] = temp;
        }
    }
    /*
     * 希尔排序
     */
    public static void shellSort(Comparable[] a) {
        int T = a.length;
        int h = 1;
        while(h<T/3) h = h*3 + 1; //使用 1， 4， 13， 40， 121这个希尔序列
        while (h >= 1) { //当 h 为 1 时，其实就是插入排序，但前面的工作可以使整个过程变快
            for (int i = h; i < T; i++) { //按当前间隔 h 进行比较，从第一个数开始每隔 h 取一个数，组成数组，进行排序。
                for (int j = i; j >= h && less(a[j], a[j-h]) ; j -= h) {
                    exch(a, j, j-h);
                }
            }
            h = h/3;
        }
    }
    /*
     * 判断是否v < w
     */
    private static boolean less(Comparable v, Comparable w) {
        return v.compareTo(w) < 0; //+1则false,-1则true
    }
    /*
     * 交换a[i]与a[j]的值
     */
    private static void exch(Comparable[] a, int i, int j) {
        Comparable t = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = t;
    }
    /*
     * 打印出数组
     */
    public static void show(Comparable[] a) {
        for (Comparable comparable : a) {
            System.out.print(comparable+" ");
        }
        System.out.println();
    }
    /*
     * 判断数组是否有序
     */
    public static boolean isSorted(Comparable[] a) {
        for (int i = 1; i < a.length; i++) {
            if (less(a[i], a[i-1])) return false;
        }
        return true;
    }
}

希尔排序示意图（图片来自《算法（第四版官网）》）