欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

使用Java实现希尔排序算法的简单示例

程序员文章站 2024-03-11 20:58:19
简介 希尔排序(缩小增量法) 属于插入类排序,由shell提出,希尔排序对直接插入排序进行了简单的改进:它通过加大插入排序中元素之间的间隔,并在这些有间隔的元素中进行插入...

简介
希尔排序(缩小增量法) 属于插入类排序,由shell提出,希尔排序对直接插入排序进行了简单的改进:它通过加大插入排序中元素之间的间隔,并在这些有间隔的元素中进行插入排序,从而使数据项大跨度地移动,当这些数据项排过一趟序之后,希尔排序算法减小数据项的间隔再进行排序,依次进行下去,进行这些排序时的数据项之间的间隔被称为增量,习惯上用字母h来表示这个增量。
常用的h序列由knuth提出,该序列从1开始,通过如下公式产生:

h = 3 * h +1

反过来程序需要反向计算h序列,应该使用

h=(h-1)/3

代码实现
实现代码1:

public static void shellsort(int[] arr){
  int temp;
  for (int delta = arr.length/2; delta>=1; delta/=2){               //对每个增量进行一次排序
    for (int i=delta; i<arr.length; i++){       
      for (int j=i; j>=delta && arr[j]<arr[j-delta]; j-=delta){ //注意每个地方增量和差值都是delta
        temp = arr[j-delta];
        arr[j-delta] = arr[j];
        arr[j] = temp;
      }
    }//loop i
  }//loop delta
}

实现代码2:

public static void shellsort2(int[] arr){
  int delta = 1;
  while (delta < arr.length/3){//generate delta
    delta=delta*3+1;  // <o(n^(3/2)) by knuth,1973>: 1, 4, 13, 40, 121, ...
  }    
  int temp;
  for (; delta>=1; delta/=3){
    for (int i=delta; i<arr.length; i++){       
      for (int j=i; j>=delta && arr[j]<arr[j-delta]; j-=delta){
        temp = arr[j-delta];
        arr[j-delta] = arr[j];
        arr[j] = temp;
      }
    }//loop i
  }//loop delta
}

上面程序在和直接插入法比较,会发现其与直接插入排序的差别在于:直接插入排序中的h会以1代替。
shell排序是不稳定的,它的空间开销也是o(1),时间开销估计在o(n3/2)~o(n7/6)之间。