Shell排序

        Shell排序是DL. Shell于1959年针对直接插入排序算法改进提出的,属于插入排序的范畴,是对直接插入排序算法的改进。直接插入排序在基本有序时效率较高,并且在序列规模不是很大时效率也很高,Shell排序就是针对这两点进行改进。核心思想是:待排序列有n个元素,先取一个小于n的整数h1作为第一个增量,把待排序列以间隔h1分成若干子序列,子序列内使用插入排序;然后取第二个增量h2(< h1),重复上述的划分和排序,直至所取的增量hl = 1 (h1 > h2 > ... > hl)。

        这样不管序列多么庞大,在先前较大步长分组下每个子序列规模都不是很大,用直接插入效率很高;后面步长变小,子序列变大,但由于整体有序性越来越明显,排序效率依然很高,大大提高了时间效率。示意图:


            Shell排序_第1张图片

      代码:(Java版)

  public void shellSort(int[] array)
    {
        int increment = array.length;
        do
        {
            increment = increment / 2;  // 增量序列
            for (int i = increment; i < array.length; i++)
            {
                if (array[i] < array[i - increment])
                {
                    Integer guard = array[i];
                    int j;
                    for (j = i - increment; (j >= 0) && (guard < array[j]); j -= increment)     //  记录后移,查找插入位置
                    {
                        array[j + increment] = array[j];
                    }
                    array[j + increment] = guard;  // 插入
                }
            }
        } while (increment > 1);
    }

       性能分析:

               Shell排序是一种不稳定的排序算法,文献表明其时间复杂度受增量序列的影响明显大于其他因素,最坏的情况是o(n2),好的情况在o(n1.3),与增量序列选择有关。

给出比较常用的序列参考:Shell 最初建议步长选择为n/2,并且对步长取半直到步长达到 1;Knuth序列;Hibbard序列

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