Python之希爾排序

2021-09-18 02:24:33 字數 1844 閱讀 2636

希爾排序:

也稱縮小增量排序,是插入排序的一種更高效的改進版本。希爾排序是非穩定排序演算法。

希爾排序的基本思想:

1、先將整個待排序列分割成若干個子串行(由相隔某個「增量」的元素組成)分別進行直接插入排序;

2、然後依次縮減增量再進行排序;

3、待整個序列中的元素基本有序(增量足夠小)時,再對全體元素進行一次直接插入排序。

4、因直接插入排序在元素基本有序的情況下(接近最好情況)效率很高,所以希爾排序在時間效率上比插入排序有較大提高。

希爾排序的時間複雜度大致介於o(n)和o(n²)之間。如果使用某些間隔時,它的時間複雜度為o(n²)。通過改變間隔的大小,比如以2k-1(1,3,5,7,15,31等等)為間隔,希爾排序的時間複雜度可以達到o(n**1.5)。

示例:

# 希爾排序

def shellsort(alist):

sublistcount = len(alist) // 2 #初始子串行數,每2個元素為乙個子串行

while sublistcount > 0: #增量》0則迴圈

for startposition in range(sublistcount): #將所有子串行進行迴圈插入排序

# 將子串行以子串行數作為增量進行插入排序

gapinsertionsort(alist, startposition, sublistcount)

print("在間隔為", sublistcount, "的增量之後,列表為:", alist)

sublistcount = sublistcount // 2 #縮減增量及子串行數繼續迴圈

# 增量插入排序,gap為增量

def gapinsertionsort(alist, start, gap):

m = start + gap #迴圈開始位置

n = len(alist) #迴圈結束後乙個位置

for i in range(m, n, gap):

currentvalue = alist[i] #將當前值賦值給待插入元素

position = i #將當前索引賦值給position

# 當待插入元素的位置》=增量且子串行中前乙個元素比待插入元素大,則迴圈

while position >= gap and alist[position - gap] > currentvalue:

alist[position] = alist[position - gap] #將子串行中前乙個元素移到待插入元素位置

position -= gap #將待插入元素位置前移增量值個位置

alist[position] = currentvalue #將待插入元素賦值到正確位置

alist = [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]

shellsort(alist)

print(alist)

結果為:

在間隔為 4 的增量之後,列表為: [20, 26, 44, 17, 54, 31, 93, 55, 77]

在間隔為 2 的增量之後,列表為: [20, 17, 44, 26, 54, 31, 77, 55, 93]

在間隔為 1 的增量之後,列表為: [17, 20, 26, 31, 44, 54, 55, 77, 93]

[17, 20, 26, 31, 44, 54, 55, 77, 93]

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