用Java实现希尔排序的示例
更新时间：2013年11月14日 11:44:33 作者：
问题：现有一段程序S，可以对任意n个数进行排序。如果现在需要对n^2个数进行排序，最少需要调用S多少次？只允许调用S，不可以做别的操作。我们用希尔排序来做解决这个
一.理论准备
希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种，是针对直接插入排序算法的改进，是将整个无序列分割成若干小的子序列分别进行插入排序，希尔排序并不稳定。该方法又称缩小增量排序，因DL．Shell于1959年提出而得名。
基本思想：先取一个小于n的整数d1作为第一个增量，把文件的全部记录分成d1个组。所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中。先在各组内进行直接插入排序；然后，取第二个增量d2<d1重复上述的分组和排序，直至所取的增量dt=1(dt<dt-l<…<d2<d1)，即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止。
希尔排序的时间性能优于直接插入排序的原因：
①当文件初态基本有序时直接插入排序所需的比较和移动次数均较少。
②当n值较小时，n和n2的差别也较小，即直接插入排序的最好时间复杂度O(n)和最坏时间复杂度0(n2)差别不大。
③在希尔排序开始时增量较大，分组较多，每组的记录数目少，故各组内直接插入较快，后来增量di逐渐缩小，分组数逐渐减少，而各组的记录数目逐渐增多，但由于已经按di-1作为距离排过序，使文件较接近于有序状态，所以新的一趟排序过程也较快。
因此，希尔排序在效率上较直接插人排序有较大的改进。
增量序列的选择：Shell排序的执行时间依赖于增量序列。
好的增量序列的共同特征(查到的资料都这么讲)：
① 最后一个增量必须为1；
② 应该尽量避免序列中的值(尤其是相邻的值)互为倍数的情况。
看到了这个，我想试试希尔排序，就学学。
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[]{44,33,99,10,30,20,59,78,23,48};
System.out.print("排序前：");
for(int o: arr) {
System.out.print(o+" ");
}
System.out.println();
shellSort(arr);
System.out.print("排序后：");
for(int o: arr) {
System.out.print(o+" ");
}
System.out.println();
}
private static void shellSort(int[] arr) {
int j;
int len = arr.length;
for(int val=len>>1; val>0; val>>=1) {
//下面是对本次的所有分组做直接插入排序
for(int i=val; i<len; i++) {
int temp = arr[i];
/*
* 为什么每次都用temp比较呢？
* 因为直接插入就是找到temp的合适位置。
* 为什么temp<arr[j-val]这个条件可以放在for内呢？
* 因为原来的组内数据已经有序，找到位置就停止便是。
* 不甚理解的去看直接插入排序吧。
*/
for(j=i; j>=val&&temp<arr[j-val]; j-=val) {
/*
* 为什么是arr[j-val]不是arr[j]呢？
* 因为j=i开始的，而且条件是j>=val&&temp<arr[j-val]
*/
arr[j] = arr[j-val];
}
/*
* 注意不是arr[i] = temp
* 直接插入排序也是这样的。
* 为什么呢？
* 因为j是位置，i是待插入元素
*/
arr[j] = temp;
}
}
}
}
三.问题
希尔排序一定正确么？换句话说如何选取增量序列才能保证正确(包括长度、值)？是的，最后一次只要保证增量是1就ok(不管序列长度，只不过效率就低了)，若是序列只有1，那就是直接插入排序了，不知道对否。
希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种，是针对直接插入排序算法的改进，是将整个无序列分割成若干小的子序列分别进行插入排序，希尔排序并不稳定。该方法又称缩小增量排序，因DL．Shell于1959年提出而得名。
基本思想：先取一个小于n的整数d1作为第一个增量，把文件的全部记录分成d1个组。所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中。先在各组内进行直接插入排序；然后，取第二个增量d2<d1重复上述的分组和排序，直至所取的增量dt=1(dt<dt-l<…<d2<d1)，即所有记录放在同一组中进行直接插入排序为止。
希尔排序的时间性能优于直接插入排序的原因：
①当文件初态基本有序时直接插入排序所需的比较和移动次数均较少。
②当n值较小时，n和n2的差别也较小，即直接插入排序的最好时间复杂度O(n)和最坏时间复杂度0(n2)差别不大。
③在希尔排序开始时增量较大，分组较多，每组的记录数目少，故各组内直接插入较快，后来增量di逐渐缩小，分组数逐渐减少，而各组的记录数目逐渐增多，但由于已经按di-1作为距离排过序，使文件较接近于有序状态，所以新的一趟排序过程也较快。
因此，希尔排序在效率上较直接插人排序有较大的改进。
增量序列的选择：Shell排序的执行时间依赖于增量序列。
好的增量序列的共同特征(查到的资料都这么讲)：
① 最后一个增量必须为1；
② 应该尽量避免序列中的值(尤其是相邻的值)互为倍数的情况。
看到了这个，我想试试希尔排序，就学学。
复制代码 代码如下:
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[]{44,33,99,10,30,20,59,78,23,48};
System.out.print("排序前：");
for(int o: arr) {
System.out.print(o+" ");
}
System.out.println();
shellSort(arr);
System.out.print("排序后：");
for(int o: arr) {
System.out.print(o+" ");
}
System.out.println();
}
private static void shellSort(int[] arr) {
int j;
int len = arr.length;
for(int val=len>>1; val>0; val>>=1) {
//下面是对本次的所有分组做直接插入排序
for(int i=val; i<len; i++) {
int temp = arr[i];
/*
* 为什么每次都用temp比较呢？
* 因为直接插入就是找到temp的合适位置。
* 为什么temp<arr[j-val]这个条件可以放在for内呢？
* 因为原来的组内数据已经有序，找到位置就停止便是。
* 不甚理解的去看直接插入排序吧。
*/
for(j=i; j>=val&&temp<arr[j-val]; j-=val) {
/*
* 为什么是arr[j-val]不是arr[j]呢？
* 因为j=i开始的，而且条件是j>=val&&temp<arr[j-val]
*/
arr[j] = arr[j-val];
}
/*
* 注意不是arr[i] = temp
* 直接插入排序也是这样的。
* 为什么呢？
* 因为j是位置，i是待插入元素
*/
arr[j] = temp;
}
}
}
}
三.问题
希尔排序一定正确么？换句话说如何选取增量序列才能保证正确(包括长度、值)？是的，最后一次只要保证增量是1就ok(不管序列长度，只不过效率就低了)，若是序列只有1，那就是直接插入排序了，不知道对否。
相关文章
最近试用SpringBoot+K8S，遇到了个坑，通过OpenFeign请求返回值LocalDateTime发生了异常，本文就详细的介绍一下解决方法，感兴趣的可以了解一下2021-07-07
本文主要介绍了mybatis-plus自动填充插入更新时间有8小时时差，文中通过示例代码介绍的非常详细，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下2021-09-09
本文主要介绍了spring用户通过交互界面登录成功的实现，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧2023-07-07
Mybatis-Plus3.2.0 MetaObjectHandler 无法进行公共字段全局填充
这篇文章主要介绍了Mybatis-Plus3.2.0 MetaObjectHandler 无法进行公共字段全局填充，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧2019-11-11
详解使用Mybatis-plus + velocity模板生成自定义的代码
这篇文章主要介绍了详解使用Mybatis-plus + velocity模板生成自定义的代码，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧2021-03-03
spring cloud consul使用ip注册服务的方法示例
这篇文章主要介绍了spring cloud consul使用ip注册服务的方法示例，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧2019-03-03
Maven编译错误:程序包com.sun.*包不存在的三种解决方案
J2SE中的类大致可以划分为以下的各个包：java.*,javax.*,org.*,sun.*,本文文章主要介绍了maven编译错误:程序包com.sun.xml.internal.ws.spi不存在的解决方案,感兴趣的可以了解一下2024-02-02
这篇文章主要介绍了Java类的加载时机与过程，小编觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧2021-12-12
在spring boot中使用java线程池ExecutorService的讲解
今天小编就为大家分享一篇关于在spring boot中使用java线程池ExecutorService的讲解，小编觉得内容挺不错的，现在分享给大家，具有很好的参考价值，需要的朋友一起跟随小编来看看吧2019-03-03
在编程中将大的list集合拆分为多个小集合可以提高处理效率,主要拆分方法包括等量拆分适用于均匀处理数据、 指定数量拆分按固定子集大小划分、根据条件拆分按特定规则进行,这些方法有助于多线程异步处理,需要的朋友可以参考下2024-11-11
最新评论