排序之二：希尔排序（C语言实现）

希尔排序的基本思想是：先将整个待排序列分割成若干子序列分别进行进行直接插入排序，等到整个待排序列基本有序时，再对全体记录依次进行直接插入排序。希尔排序也叫缩小增量排序，是1959年由D.L.Shell提出来的。

希尔排序的具体实现方法和步骤：

a、选择一个步长序列d1，d2，d3，...，dk，其中，di > dj，dk = 1;

b、按步长序列个数K对序列进行K趟排序

c、每趟排序，根据对应的步长di进行分组，即将待排序的记录序列所有距离为di的记录放在同一组中，如此可将待排序列分割成若干个长度为m的子序列，分别对各组进行直接插入排序。当dk=1时，整个序列作为一个表来处理，表长度即为整个序列的长度，整个排序结束。

具体的希尔排序函数实现如下(按照逐渐递增来进行排序)：

/* 希尔排序算法的简单实现

* array[] : 要排序的数组

* length : 要排序的数组的长度

* d[] : 增量值数组

* number : 增量值个数

*/

void shell_sort(int array[], int length, int d[], int number)

{

int i, j, k, m;

int span; // 用于存放具体增量的数值

int temp; // 用于存放临时的待排序元素的值

for(m = 0; m < number; m++)

{

span = d[m]; // 获取增量值

for(k = 0; k < span; k++)

{

for(i = k; i < length-1; i += span)

{

temp = array[i + 1];

j = i;

while((j > -1) && (temp < array[j]))

{

array[j + 1] = array[j];

j--;

}

array[j + 1] = temp;

}

}

}

}

测试函数的实现如下：

/* 程序的入口函数 */

int main()

{

int a[ARRAY_LENGTH];

int i;

int d[3] = {5, 3, 1}; // 定义一个表示增量值的数组

/* 输入10个整形元素 */

printf("Input %d numbers : \n", ARRAY_LENGTH);

for(i = 0; i < ARRAY_LENGTH; i++)

{

scanf("%d", &a[i]);

}

printf("****************************************************************\n");

/* 把排序前元素都打印出来 */

printf("The elements before sort is : \n");

for(i = 0; i< ARRAY_LENGTH; i++)

{

printf("%d ", a[i]);

}

printf("\n");

printf("****************************************************************\n");

/* 对元素进行有小到大的直接插入排序 */

shell_sort(a, ARRAY_LENGTH, d, sizeof(d)/sizeof(d[0]));

/* 把排序后元素都打印出来 */

printf("The elements after sort is : \n");

for(i = 0; i < ARRAY_LENGTH; i++)

{

printf("%d ", a[i]);

}

printf("\n");

return 0;

}

编译运行结果如下所示：