希尔排序(shell排序)的详细解说,对插入排序算法的改进

希尔排序是D.L.Shell于1959年提出来的一种排序算法,在这之前排序算法的时间复杂度基本都是O(n2)的,希尔排序算法是突破这个时间复杂度的第一批算法之一。插入排序的效率在某些时候是很高的,比如,记录本身就是基本有序的,只需要少量的插入操作,就可以完成整个记录集的排序工作,此时直接插入很高效。还有就是记录数比较少时,直接插入的优势也比较明显。可问题在于,两个条件本身就过于苛刻,现实中记录少或者基本有序都属于特殊情况。不过别急,有条件当然是好,条件不存在,我们创造条件,也是可以去做的。于是科学家希尔研究出了一种排序,对直接插入排序改进后可以增加效率的方法。如何让待排序的记录个数较少呢?很容易想到的就是将原本有大量记录数的记录进行分组。分割成若干个子序列,此时每个子序列待排序的记录个数就比较少了。然后在这些子序列内分别进行直接插入排序,当整个序列都基本有序时,注意只是基本有序时,再对全体记录进行一次直接插入排序。
 算法描述
  1)选定步长gap1(小于数据长度),按步长gap1将数据分成gap1组(按列分的)
  2)所有距离为gap1倍数的数据放在同一组中
  3)在各组中进行直接插入排序
  4)重新取步长gap2(

    放在同一组中进行直接插入排序为止。


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,但由于已经按增量作为距离排过序,使文件较接近于有序状态,所以新的一趟排序过程也较快。由于Shell排序算法是按增量分组进行的排序,所以Shell排序算法是一种不稳定的排序算法。



关于插入排序的另一篇文章:

直接插入排序的C++实现及随机数组的产生方法

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希尔排序是D.L.Shell于1959年提出来的一种排序算法,在这之前排序算法的时间复杂度基本都是O(n2)的,
希尔排序算法是突破这个时间复杂度的第一批算法之一。插入排序的效率在某些时候是很高的,比如,
记录本身就是基本有序的,只需要少量的插入操作,就可以完成整个记录集的排序工作,此时直接插入很高效。
还有就是记录数比较少时,直接插入的优势也比较明显。可问题在于,两个条件本身就过于苛刻,现实中记录少或者基本有序都属于特殊情况。
不过别急,有条件当然是好,条件不存在,我们创造条件,也是可以去做的。于是科学家希尔研究出了一种排序,对直接插入排序改进后可以增加效率的方法。
如何让待排序的记录个数较少呢?很容易想到的就是将原本有大量记录数的记录进行分组。
分割成若干个子序列,此时每个子序列待排序的记录个数就比较少了。然后在这些子序列内分别进行直接插入排序,
当整个序列都基本有序时,注意只是基本有序时,再对全体记录进行一次直接插入排序。
 算法描述
  1)选定步长gap1(小于数据长度),按步长gap1将数据分成gap1组(按列分的)
  2)所有距离为gap1倍数的数据放在同一组中
  3)在各组中进行直接插入排序
  4)重新取步长gap2(
#include
#include
#include
#include
#include  // Sleep函数
using namespace std;
//产生随机数组
void Random(int a[],int n)
{
    int i=0;
    srand( (unsigned)time( NULL ) );
    while(i=0 && temp=0  如果没有=则第一个数据不对
                    a[j+increment]=a[j]; /* 记录后移,查找插入位置 */
                a[j+increment]=temp; /* 插入 */
            }
        }
    }
    while(increment>1);
}
/**************************************************************************
//和插入排序相比较
void InsertSort(int a[], int n)
{
    int i, j, temp;
    for (i = 1; i < n; i++)
    {
        temp = a[i];//这个是未排序数据的第一个,要把它插入到合适的位置
        for (j = i-1; j >= 0 && temp < a[j]; j--)//a[j]是排序区的最后一个数据
            a[j+1] = a[j];//a[j]是排序区的最后一个数据
        //第一次循环式,a[j+1] 即a[i]的位置因为后移而被占据,但是他有备份
         if(j!=(i-1)) 第i个数字比前面的都大,不需要重新插入
        {
            a[j+1]=temp;
        }
        当跳出循环时,说明temp >= a[j],循环体未执行,上一个循环的执行
        结果是a[j+2] = a[j+1],a[j+1]位置已经空出,且a[j]<=temp>1); gap > 0; gap>>=1)
    /*最后一个循环的执行,gap==1*/
        for (int i = gap; i < size; ++i)
        {

             temp = data[i];  //  参考插入排序  temp保存的是无序区的第一个数据
                //初始化
             /*  0== 0 && data[j] > temp; j -=gap)//从有序区里边找到找到待插入位置
             //data[j] 是排序区的最后一个数据
             {
                data[j+gap] = data[j];//数据依次后移,找到待插入位置
             }
             if(j!=i -gap) //第i个数字比前面的都大,不需要重新插入,没有下边v3的效率不高
             //应该是先判断,再移动
             {
                data[j+gap] = temp;
             }

         }
}
void ShellSort_v3(int *data, size_t size)
{
    int temp,j=0;
    for (int gap = (size>>1); gap > 0; gap>>=1)
    /*最后一个循环的执行,gap==1*/
        for (int i = gap; i < size; ++i)
        {

             if(data[i]= 0 && data[j] > temp; j -=gap)//从有序区里边找到找到待插入位置
                 //data[j] 是排序区的最后一个数据
                 {
                    data[j+gap] = data[j];//数据依次后移,找到待插入位置
                 }
                 data[j+gap] = temp;
            }
         }
}
void test1()
{
   int a[30] = {0};
    Random(a,30);
    cout<<"-----------berore -----sort-------ShellSort_v1-------------"<


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