希尔排序
众所周知,在直接插入排序的算法中,每次只能插入一个数,使有序列每次只能增加一个节点,而且对后面的数没有任何的帮助,如果比较足够多的数据,将会产生足够大的时间复杂度。希尔排序则是对直接插入排序的一种改进优化,使相隔较远(一个增量)的数进行比较,
则进行一次比较就可以交换多组数据。
算法思想:
(1).首先将待排序数据按某个增量h分为若干组,每组中记录其下标相差d;
(2).对每个组中的数据进行排序;
(3).然后缩小增量h,重复(1)(2)中的做法;
(4).当增量缩小为一时,代表所有的数都被分为一组,即排序完成;
例如a[8]={7, 9, 0, 6, 7, 2, 3, 10};
数组中有八个数,我们可以初次取序列大小的一半为其增量(以后增量减半,直到增量为一),
即h=8/2=3;即分为下标差为4的4个组,让这4各组从小到大分别进行比较,按照要求进行交换,第一趟比较交换完成后,缩小其增量h=h/2(注意这里是之前增量的一半)=2;重复上面的操作,直到增量h减为1,排序完成,停止操作。
以下为代码演示,仅供参考。
代码
#include <stdio.h>
void shell_sort(int *x, int n)
{
int h, j, k, t;
for(h=n/2;h>0;h=h/2)
{
for(j=h;j<n;j++)
{
t=*(x+j);
for(k=j-h;(k>=0&&t<*(x+k));k-=h)
{
*(x+k+h)=*(x+k);
}
*(x+k+h)=t;
}
}
}
int main()
{
int n, num[8]={7, 9, 0, 6, 7, 2, 3, 10};
for(int i=0;i<8;i++)
printf("%d ", *(num+i));
printf("\n");
shell_sort(num, 8);
for(int i=0;i<8;i++)
printf("%d ", *(num+i));
}
总结
希尔排序是按照不同步长对元素进行插入排序,当刚开始元素很无序的时候,步长最大,所以插入排序的元素个数很少,速度很快;当元素基本有序了,步长很小,插入排序对于有序的序列效率很高。所以,希尔排序会比直接插入排序时间复杂度o(n^2)好一些。