希爾排序的C語言實現（2）

代碼

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void ShellSort(int a[],int Index);
void PrintArray(const char* strMsg,int array[],int nLength);

int main(int argc, char *argv[])
{
  int data[13]={8,5,4,6,13,7,1,9,12,11,3,10,2};
  ShellSort(data,13);
  //PrintArray("Shell Sort:",data,13);
  
  system("PAUSE");    
  return 0;
}

/* 希爾排序的思路：
       需要三層迴圈，
       第一層迴圈用於控制步長的變化，步長每縮減一次就進行一輪排序； 
       第二層迴圈用於控制按照步長所分割成的各個集合； 
       第三層迴圈用於針對單個集合進行插入排序； 
   註：通過畫圖觀察步長與小組個數的關係，可以知道，對於有13個元素的數組，
       當步長為8時，可把數組分為8個小組，其中5組有2個元素,3組只有1個元素
       當步長為7時，可把數組分為7個小組，其中1組有1個元素,6組有2個元素
       當步長為6時，可把數組分為6個小組，其中1組有3個元素,5組有2個元素
       當步長為5時，可把數組分為5個小組，其中3組有3個元素,2組有2個元素
       當步長為4時，可把數組分為4個小組，其中1組有4個元素,3組有3個元素
*/
void ShellSort(int a[],int Index) {   
  int i, j, k;    // 迴圈計數變數   
  int Temp;       // 暫存變數   
  int Change;     // 資料是否改變   
  int DataStep;   // 集合分割的步長   
  int Pointer;    // 進行處理的位置   

  DataStep = (int) Index / 2; // 初始集合間隔長度   

  while (DataStep != 0) // 數列仍可進行分割  
  { 
    printf("========================\n");
    // 對各個集合進行處理
    /*（在j自增至DataStep的2倍之前，j代表各小組的第二個元素的位置;
        j增至DataStep的3倍之前,j代表各小組的第三個元素的位置;依次類推。
        若j-DataStep<0說明j已經是本小組的第一個元素了。）*/   
    for (j = DataStep; j < Index; j++) {   
      Change = 0;   
      Temp = a[j]; //儲存當前集合的待排序元素到臨時變數
            //（推算本元素的前一個元素的位置）
      Pointer = j - DataStep; //計算當前集合已排序元素列表的最後一個元素的位置 

      k=0;
      // 進行集合內數值的插入排序（邊比較邊向後移位） 
      while (Temp < a[Pointer] && Pointer >= 0 && Pointer <= Index) {
        printf("當前交換元素：%d(a[%d])-%d(a[%d])\n",a[Pointer],Pointer,a[Pointer + DataStep],Pointer + DataStep);
        //將比待排序元素大的已排序元素後移
        a[Pointer + DataStep] = a[Pointer]; 
        PrintArray("本次交換結果: ",a,Index);
        //計算下一個要比較的已排序元素的位置 
        Pointer = Pointer - DataStep; 
        Change = 1;
        k++; 
      } 
      printf("本集合步長為%d,交換次數為%d\n",DataStep,k);
      
      // （將待排序元素插入到最後的空位上） 
      a[Pointer + DataStep] = Temp;

      if (Change) {    
        // 列印目前排序結果
        PrintArray("本輪排序結果: ",a,Index); 
      }   

      printf("------------------------\n");
    }   
    DataStep = DataStep / 2; // 計算下次分割的間隔長度   
  }   
} 

void PrintArray(const char* strMsg,int array[],int nLength)
{
     int i;
     printf("%s",strMsg);
     for(i=0;i<nLength;i++)
     {
        printf("%d ",array[i]);
     }
     printf("\n");
}