java排序算法之如何實現(xiàn)希爾排序

小編給大家分享一下java排序算法之如何實現(xiàn)希爾排序，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

1、介紹。
希爾排序(Shell's Sort)是插入排序的一種又稱“縮小增量排序”（Diminishing Increment Sort），是直接插入排序算法的一種更高效的改進版本。希爾排序是非穩(wěn)定排序算法。該方法因D.L.Shell于1959年提出而得名。希爾排序是把記錄按下標的一定增量分組，對每組使用直接插入排序算法排序；隨著增量逐漸減少，每組包含的關(guān)鍵詞越來越多，當增量減至1時，整個文件恰被分成一組，算法便終止。
希爾排序是不穩(wěn)定排序，不需要額外內(nèi)存，空間復(fù)雜度O(1)。時間復(fù)雜度，最佳情況：O(nlog^2n)  最差情況：O(nlog^2n)  平均情況：O(nlogn)。
2、步驟。
 我們來看下希爾排序的基本步驟，在此我們選擇增量gap=length/2，縮小增量繼續(xù)以gap = gap/2的方式，這種增量選擇我們可以用一個序列來表示，{n/2,(n/2)/2...1}，稱為增量序列。希爾排序的增量序列的選擇與證明是個數(shù)學難題，我們選擇XM返傭www.kaifx.cn/broker/xm.html的這個增量序列是比較常用的，也是希爾建議的增量，稱為希爾增量，但其實這個增量序列不是最優(yōu)的。此處我們做示例使用希爾增量。先將整個待排序的記錄序列分割成為若干子序列分別進行直接插入排序，具體算法描述：選擇一個增量序列t1，t2，…，tk，其中ti>tj，tk=1；按增量序列個數(shù)k，對序列進行k 趟排序；每趟排序，根據(jù)對應(yīng)的增量ti，將待排序列分割成若干長度為m 的子序列，分別對各子表進行直接插入排序。僅增量因子為1 時，整個序列作為一個表來處理，表長度即為整個序列的長度。
3、代碼。
public static void main(String[] args) {
System.out.println("------開始------");
//生成生成兩份隨機數(shù)組，其中用系統(tǒng)自帶的方法進行排序，到時候進行驗證。
final int number = 100000;
int[] sortArray = new int[number];
int[] sortArrayCopy = new int[number];
for (int i = 0; i < sortArray.length; i++) {
sortArray[i] = (int) (Math.random() number);
}
System.arraycopy(sortArray, 0, sortArrayCopy, 0, number);//數(shù)組復(fù)制
Arrays.sort(sortArrayCopy);
//開始排序
long startTime = System.currentTimeMillis();
shellInsertSort(sortArray);//希爾插入排序
System.out.println("花費時間：" + (System.currentTimeMillis() - startTime));
//跟系統(tǒng)排序之后數(shù)組進行比較，查看是否排序成功。
if (Arrays.equals(sortArray, sortArrayCopy)) {
System.out.println("排序成功");
} else {
System.out.println("排序失敗");
}
System.out.println("------結(jié)束------");
}
//希爾插入排序 最佳情況：T(n) = O(nlog2 n)  最壞情況：T(n) = O(nlog2 n)  平均情況：T(n) =O(nlog2n)　
private static void shellInsertSort(int[] array) {
int groups = array.length / 2;//增量，一共的組數(shù)
while (groups > 0) {
//將groups看作1，就會跟直接插入排序的算法一模一樣
for (int i = groups; i < array.length; i++) {//n-1輪  第一個無需排序
int curIndex = i;
while (curIndex > groups - 1) {
if (array[curIndex] > array[curIndex - groups]) {
break;
}
int flag = array[curIndex];
array[curIndex] = array[curIndex - groups];
array[curIndex - groups] = flag;
curIndex -= groups;
}
}
groups /= 2;
}
}
#include <iostream>
using namespace std;
void shellSort(int a, int n)
{
int gap,i,j,temp;
for (gap = n / 2; gap > 0;gap /=  2)
{
for (i = gap; i < n;i++)
{
if (a[i]<a[i-gap])
{
temp = a[i];
j = i - gap;
for (; j >= 0 && a[j] > temp;j-=gap)
{
a[j + gap] = a[j];
}
a[j + gap] = temp;
}
}
}
}
int main(int argc, char argv[])
{
int a[10] = {5,3,4,8,6,1,2,9,7,10};
shellSort(a, 10);
for (int i = 0; i < 10;i++)
{
cout << a[i] << " ";
}
cout << endl;
system("pause");
return 0;
}
import java.util.Arrays;
public class ShellSort {
public static void main(String[] args) {
int[] array={3,6,4,1,9,7,6,5,4,0,10,8,21,35};
System.out.println(Arrays.toString(array));
shellSort01(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
private static void shellSort01(int[] array) {
int gap=array.length;
while(true){
gap=gap/3+1;
insertSortWithGap01(array,gap);
if(gap==1){
break;
}
}
}
private static void insertSortWithGap01(int[] array, int gap) {
for(int i=gap;i<array.length;i++){
int key=array[i];
int j;
for(j=i-gap;j>=0&&array[j]>key;j-=gap){
array[j+gap]=array[j];
}
array[j+gap]=key;
}
}
}
public static void sort(long[] arr) {
//初始化一個間隔
int h = 1;
//計算最大間隔
while(h < arr.length / 3) {
h = h 3 + 1;
}
while(h > 0) {
//進行插入排序
long tmp = 0;
for(int i = h; i < arr.length; i++) {
tmp = arr[i];
int j = i;
while(j > h - 1 && arr[j - h] >= tmp) {
arr[j] = arr[j - h];
j -= h;
}
arr[j] = tmp;
}
//減小間隔
h = (h - 1) / 3;
}
}
}

以上是“java排序算法之如何實現(xiàn)希爾排序”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道！