解析希尔排序算法

希尔排序算法

    希尔排序是一种基于插入排序的一种改进排序,他的思路是这样的:首先它把较大的数据集合分割成若干个小组(逻辑上分组),然后对每一个小组分别进行插入排序,此时,插入排序所作用的数据量比较小(每一个小组),插入的效率比较高。理论再高,没有实践来的清晰,下面就举个栗子:
    下面对数组{2,6,8,1,9,5,4,7,3}进行希尔排序:
    a.首先数组的长度length为9,它的逻辑分组的间隔(增量gap = length/2,缩小增量继续以gap = gap/2的方式)为9/2=4,则可以分组为:
在这里插入图片描述
    (2,9)(6,5)(8,4)(1,7)(3)

    分别对每一组进行插入排序:
解析希尔排序算法_第1张图片
    (2,9)(5,6)(4,8)(1,7)(3)

    b.第一次分组排序完成后数组变为{2,5,4,1,9,6,8,7,3},然后进行第二次逻辑分组排序,它的逻辑分组的间隔为4/2=2,则可分组为:
    (2,4,9,8,3)(5,1,6,7)
    分别对每一组进行插入排序:
    (2,3,4,8,9)(1,5,6,7)
解析希尔排序算法_第2张图片

    c.第二次分组排序完成后数组变为{2,1,3,5,4,6,8,7,9},然后由于第三次逻辑间隔为2/2=1,实际上就是对整个数组进行最后一次插入排序:
    (1,2,3,4,5,6,7,8,9)

    这样就完成了排序。
    ---------------------------------------时间复杂度分析:------------------------------------------
    ····希尔排序的复杂度和增量序列是相关的,增量序列的复杂度·····很复杂,有些增量序列的复杂度证明至今还没有被证明出来。(增量序列就是使用的增量的集合,上面使用的是{1,2,4})
    {1,2,4,8,…}这种序列并不是很好的增量序列,使用这个增量序列的时间复杂度(最坏情形)是O(n^2)
    Hibbard提出了另一个增量序列{1,3,7,…,2k-1},这种序列的时间复杂度(最坏情形)为O(n1.5)
    Sedgewick提出了几种增量序列,其最坏情形运行时间为O(n^1.3),其中最好的一个序列是{1,5,19,41,109,…}

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