Java 詳解希爾（Shell）排序

      最近找工作，做筆試題考到排序演算法，重溫一下希爾排序，第一遍在看的時候竟然沒理解！！！ ⊙﹏⊙b汗 所以把自己在看第一遍代碼時候遇到的問題加以整理，以防再忘，一定不能再忘了！！

 

     希爾排序(縮小增量法) 屬於插入類排序，是將整個無序列分割成若干小的子序列分別進行插入排序。希爾排序並不穩定，O(1)的額外空間，時間複雜度為O(N*(logN)^2)。最壞的情況下的執行效率和在平均情況下的執行效率相比相差不多。

    希爾排序間隔序列函數 h = h * 3+ 1

    希爾排序比插入排序快很多的原因：當h值很大時，資料項目每一趟排序移動的元素個數少，但移動的距離很長，這是非常高效的；當h值減小時，每一趟排序移動的元素個數增加，但此時的資料項目已經接近於他們最終排序後的位置，插入排序可以更有效

直接附代碼

 

public class ShellSort {static void sort(int[] array) {int out, in, tmp;int len = array.length;int h = 1; while(h < len / 3) // 計算間隔h最大值h = h * 3 + 1;while(h > 0){ // 能否繼續通過縮小間隔h來分割資料列的判定/* * out為什麼從h開始？你分割後的第一子序列應該是這樣一個序列，0, h, 2h, 3h, ... * 插入排序的while迴圈是從1開始的，因為第一個數始終有序，不需要比較，這個需要瞭解插入排序的演算法，所以比較是從第二個資料線，就是數組的第h個下標開始 * out的判定為什麼是out < len？ * 控制數組下標，下面的例子會說道 *  * 下面舉一個例子來解釋 * 假定有一個10個資料項目的數組，數組下標從0 ~ 9 表示 * 當h = 4時的子序列情況是這樣的，以下標表示 * （0 4 8）（1 5 9）（2 6）（3 7） * 我第一次是這麼理解的，真對每一組分別進行插入排序（當然也可以這樣實現，但是下標不好控制），但是對下面的代碼來說這是錯誤的理解。 * 正確的過程是這樣的，外層for迴圈每次對每一分組的前兩個資料項目進行插入排序，然後前3個，然後前4個 ... 這個和子序列個數有關 * 排序過程只真對方括弧進行 * 當out = 4時進行如下過程 （[0 4] 8） * 當out = 5時（[1 5] 9） * 當out = 6時（[2 6]） * 當out = 7時（[3 7]） * 當out = 8時（[0 4 8]） * 當out = 9時（[1 5 9]） * h = 4執行完畢，然後h = (h - 1) / 3 = 1開始新的for迴圈 * h = 1時執行過程和h = 4時一樣，不過這時的子數列就是原始的數列，蛻變為一個簡單的插入排序，這是數組基本有序，資料項目移動次數會大大減少 *  */for(out = h; out < len; out++){ // 外層通過out確定每組插入排序的第二個資料項目// 以下代碼就是對子序列進行的插入排序演算法tmp = array[out];in = out;/* * 比較插入排序while迴圈的寫法，這裡的while迴圈與h有關，所以判定就與h有關，包括 in -= h語句 * while(in > 0 && array[in - 1] > tmp){ * array[in] = array[in - 1]; * in--;     * }     * array[in] = tmp; *  */while(in > h -1 && array[in - h] >= tmp){array[in] = array[in - h];in -= h;}array[in] = tmp;//for(int i = 0; i < len; i++)//System.out.print(array[i] + " ");//System.out.println();}// 縮小間隔h = (h - 1) / 3;}}}