java插入排序和希尔排序实现思路及代码

插入排序（稳定）

假设有这样一个数组，想要从小到大进行排序：

int[] array = {4,9,5,8,6,2,10,7,3,1};

插入排序代码实现：

public static void insertSort(int[] arr) {
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            int ret = arr[i];
            int j = i - 1;
            for (; j >= 0 ; j--) {
                if(arr[j] > ret) {
                    arr[j+1] = arr[j];
                }else {
                    //arr[j+1] = ret;
                    break;
                }
            }
            arr[j+1] = ret;
        }
    }

代码运行结果：

可以看到，结果是从小到大排序的。

插入排序思路：

假设有个待排序数组（黑色数字），定义一个 i 下标，一个 j 下标，再定义一个记录i下标的值的ret。

首先，i 下标从 1 位置开始，j 下标在 i - 1位置开始，当 j 下标的值比 ret 的值大，把 j 下标的值给到 j+1 的位置。反之 把ret 的值给到 j+1的位置。以此往复。

值得注意的是，比如数组的最小的元素（上图的是0）， j 会到达下标为 -1 的位置，此时，循环里的  arr[j+1] = ret; 这句代码就执行不到了，意思就是数组最小元素 0 放不到下标为 0 的位置。所以在外面 加上一句 arr[j+1] = ret; 代码。这句代码和 循环里的这句代码重复了，就把 循环里的这句代码注释了。

 希尔排序（不稳定）：

什么是希尔排序：

把待排序数据分成多个组，所有距离为的记录分在同⼀组内，并对每⼀组内的记录进行插入排序。然后，重复上述分组和排序的过程。当到达=1时，所有记录在统⼀组内排好序。

什么意思呢？

如图：

先假定 gap的大小，这里初始的 gap 是5，让 每个数据之间都相差 距离为 gap 的大小，如果后面的最远的数据相差比 gap小就 不相连，这样就为一组了。下一个 组 从第二个数据开始，直到包含所有数据。分组就结束了。

然后，对其中的一趟的 每一组进行插入排序，再不断缩小gap的大小，直到gap的大小为1，gap的大小为1就是一次完整的插入排序了。当gap > 1时都是预排序，目的是让数组更接近于有序。当gap == 1时，数组已经接近有序的了，这样就会很快。这样整体而言，可以达到优化的效果。

所有，可以说希尔排序是对插入排序的优化。

一样，我们假设有这样一个数组，想要从小到大进行排序：

 int[] array = {4,9,5,8,6,2,10,7,3,1};

希尔排序代码实现：

 public static void shellSort(int[] arr) {
        int gap = arr.length / 2;
        while(gap > 0) {
            shell(arr,gap);
            gap /= 2;
        }
    }

    public static void shell(int[] arr,int gap) {
        for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
            int ret = arr[i];
            int j = i - gap;
            for (; j >= 0 ; j -= gap) {
                if(arr[j] > ret) {
                    arr[j+gap] = arr[j];
                }else {
                    //arr[j+1] = ret;
                    break;
                }
            }
            arr[j+gap] = ret;
        }
    }

希尔排序思路：

结合上图，这是 gap 为 2 的时候的情况，与插入排序类似，结合代码看，把红色组别看成一组数据，先让 下标 i 等于 gap的位置，j 在 i - gap 的位置，确保他们是在红色组别位置进行插入排序，下一次，i 加加，到了绿色组别位置，再让 j 在 i - gap 的位置，确保他们是在绿色组别位置进行插入排序。可以看出，他们是在红色和绿色组别交替进行插入排序的。

直到 gap 为 1 ，就可以看作一次普通的插入排序了。      

至于起始的 gap 选多大是无法给出正确答案的，希尔排序时间复杂度不好计算，因为 gap 的取值很多，导致很难去计算。

总结

到此这篇关于java插入排序和希尔排序实现思路及代码的文章就介绍到这了,更多相关java插入排序和希尔排序内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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