python希尔排序介绍(实例)
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2024-01-08 13:35:34
希尔排序介绍
希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。也称缩小增量排序,是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本,该方法的基本思想是:先将整个待排元素序列分割成若干个子...
希尔排序介绍
希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。也称缩小增量排序,是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本,该方法的基本思想是:先将整个待排元素序列分割成若干个子序列(由相隔某个“增量”的元素组成的)分别进行直接插入排序,然后依次缩减增量再进行排序,待整个序列中的元素基本有序(增量足够小)时,再对全体元素进行一次直接插入排序。因为直接插入排序在元素基本有序的情况下(接近最好情况),效率是很高的,因此希尔排序在时间效率比直接插入排序有较大提高。
首先要明确一下增量的取法: 第一次增量的取法为: d=count/2;
第二次增量的取法为: d=(count/2)/2;
最后一直到: d=1; 看上图观测的现象为: d=3时:将40跟50比,因50大,不交换。
将20跟30比,因30大,不交换。
将80跟60比,因60小,交换。
d=2时:将40跟60比,不交换,拿60跟30比交换,此时交换后的30又比前面的40小,又要将40和30交换,如上图。
将20跟50比,不交换,继续将50跟80比,不交换。
d=1时:这时就是前面讲的插入排序了,不过此时的序列已经差不多有序了,所以给插入排序带来了很大的性能提高。
代码实例:
import time,random #source = [8, 6, 4, 9, 7, 3, 2, -4, 0, -100, 99] #source = [92, 77, 8,67, 6, 84, 55, 85, 43, 67] source = [ random.randrange(10000+i) for i in range(10000)] #print(source) step = int(len(source)/2) #分组步长 t_start = time.time() while step >0: print("---step ---", step) #对分组数据进行插入排序 for index in range(0,len(source)): if index + step < len(source): current_val = source[index] #先记下来每次大循环走到的第几个元素的值 if current_val > source[index+step]: #switch source[index], source[index+step] = source[index+step], source[index] step = int(step/2) else: #把基本排序好的数据再进行一次插入排序就好了 for index in range(1, len(source)): current_val = source[index] # 先记下来每次大循环走到的第几个元素的值 position = index while position > 0 and source[ position - 1] > current_val: # 当前元素的左边的紧靠的元素比它大,要把左边的元素一个一个的往右移一位,给当前这个值插入到左边挪一个位置出来 source[position] = source[position - 1] # 把左边的一个元素往右移一位 position -= 1 # 只一次左移只能把当前元素一个位置 ,还得继续左移只到此元素放到排序好的列表的适当位置 为止 source[position] = current_val # 已经找到了左边排序好的列表里不小于current_val的元素的位置,把current_val放在这里 print(source) t_end = time.time() - t_start print("cost:",t_end)