Java实现Shell排序算法

Shell排序算法的核心思想 —— 分组插入排序。改变步长，用每种步长把数据划分成相应的分组；然后对每个组内的数据进行排序。

过程如下：

Java代码：

package Sort;
/**
 * ShellSort算法
 * @author YHYR
 *
 */
public class ShellSort {  
 
    public static void main(String[] args) {  
        int[] data = new int[] { 5, 2, 8, 9, 10};  
  
        System.out.println("未排序前");  
        for (int i = 0; i < data.length; i++){  
            System.out.print(data[i] + " ");  
        }  
              
        shellSort(data);  
          
        System.out.println("\n排序后");  
        for (int i = 0; i < data.length; i++)  
            System.out.print(data[i] + " ");  
    }   
    
    public static void shellSort(int[] data) {  
        int j = 0;  
        int max = 0;  
        for (int step = data.length / 2; step > 0; step /= 2) {  
            for (int i = step; i < data.length; i++) {  
                max = data[i];  
                for (j = i; j >= step; j -= step) {
                    if(max > data[j - step]){  
                        data[j] = data[j - step];  
                    }else{  
                        break;  
                    }  
                }   
                data[j] = max;  
            }  
        }  
    }  
}

理解这份代码的重点在于shellSort函数中的第三个for循环。

max变量用来保存以步长为下表的数据；假定该值为这个分组中的最大值。

在第三个for循环中，一次用这个假定的最大值来和组内每个值作比较，直到找出这个值应该插入的位置。

有读者可能疑惑为什么在这for循环没有实现组内其他成员大小的比较，而只是对下标为步长的元素进行操作呢。

其实在这个for循环中已经实现了组内成员比较的逻辑。以i为下表的元素为节点，第三个for循环判断的是该节点左边的所有组内成员。又因为i==step，所以节点的左半部分只有一个组内成员。因此经过第三个for循环后，已经是有序的了。依次类推，随着节点位置的向右移动，节点以左的部分有可能会出现大于等于两个满足条件的值。但是由前面的推论可知，在当前分组中，除了当前节点没有操作外，该节点以左的所有组内元素已经被处理过了。所以在此时，只需要对当前节点操作即可。