希爾排序 Shell s Sort

2021-09-13 00:15:36 字數 1987 閱讀 7306

希爾排序又叫縮小增量排序,是2023年 shell 發明的第乙個突破o(n2)的排序演算法,是簡單插入排序的改進版。它與插入排序的不同之處在於,它會優先比較距離較遠的元素。

這種排序是把一定間隔的數當做乙個陣列,在每個分好的陣列裡進行插入排序,再縮小間隔重複步驟,直到間隔為1,直接插入排序所有數。

這樣開始每組資料量都比較小,可以發揮插入的優勢,排序速度比較快,在縮小間隔後,雖然個數增加,但是因為之前已經粗略排了序,有序性比較高,也能發揮插入的優勢,提高效率。

那麼這個間隔(增量)取多少比較好?

增量的取法有各種方案。最初 shell 提出取 increment=n/2 向下取整,increment=increment/2 向下取整,直到 increment=1。但由於直到最後一步,在奇數字置的元素才會與偶數字置的元素進行比較,這樣使用這個序列的效率會很低。後來 knuth 提出取 increment=n/3 向下取整 +1 ,還有人提出都取奇數為好,也有人提出 increment 互質為好。應用不同的序列會使希爾排序演算法的效能有很大的差異。 這裡使用 n/3 向下取整 +1 的方法

舉個栗子來理解:01

2345

67128

57141

62第一趟,取增量increment  =  n/3 + 1 = 3,將數列劃分為以 3 為間隔的數列(這裡用同種顏色表示同一序列)

0

1

2

3

4

5

6

7128

57141

62在每個序列中進行插入排序

1

2

4

5

785

14120

2

3

5

665

71120

1

3

4

6

762

781214

第一趟結束後的排序01

2345

6762

1785

1214

再開始第二趟之旅,這次我們取增量為increment = increment/3 + 1 = 2(都是向下取整),為了看得清咱一組一組來13

5762

1785

1214

排序後結果13

5727

514同樣的,另一組排序

上面那個就是第二趟排序結果啦,最後第三趟排序,也就是增量為1(increment = increment/3 + 1 = 1),直接插入排序就可得到最終結果

其實就是直接插入排序的外層多了個間隔 increment 的迴圈

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