图解,C语言希尔排序

嵌入式Linux

共 2956字,需浏览 6分钟

 ·

2021-03-02 23:07


希尔排序和插入排序很相似,有点像插入排序的升级版本。


希尔排序是希尔(Donald Shell)于1959年提出的一种排序算法。希尔排序也是一种插入排序,它是简单插入排序经过改进之后的一个更高效的版本,也称为缩小增量排序,同时该算法是冲破O(n2)的第一批算法之一


希尔排序也是一种插入排序算法,只不过在插入排序上突破了结界,达到了另一种顶峰的存在,这种顶峰使得时间复杂度变成「O(nLogn)~O(n^2)」。



假设我们需要给下面的数据进行排序



结合之前的文章,我们知道两个数据的插入排序就是比较两个数据的大小,然后进行排列。


希尔排序是通过分组+插入


首先我们排序的数量是 8 个,我们需要把数据分成 8/2 = 4组。


如下图



对上面4组的数据进行插入排序后得到



然后再继续分组 8➗2➗2 = 2 分成 2组



这两组数据再进行插入排序


如下图


这样之后,整个数据的排序差不多完成


我们在这个基础上再对整个队列执行一次插入排序,就会完成了整个队列的排序,因为之前已经对数据进行过排序,再进行插入排序的时候,效率会明显得到提升。




整个过程可以观看动态图片



代码实现看看


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

int shell_sort(int arr[],int n)
{
    register int i, j, tmp;
    int step;

    for(step = n/2; step > 0;step /= 2)/*增量步长*/
    {
        /*step = 4 2 1*/
        for(i = step; i < n; i++)
        {
            tmp = arr[i];
            j = i - step;
            for(;j >= 0 && tmp < arr[j];)
            {
                arr[j + step] = arr[j];
                j -= step;
            }
            arr[j + step] = tmp;

        }
    }
}

#define LENGTH 8

int mainint argc, int *argv[])
{
    int i;
    int arr[LENGTH] = {6,5,3,1,8,7,2,4};

    for(i=0;i<LENGTH;i++)
    printf("%d ",arr[i]);printf("\n");

    shell_sort(arr,LENGTH);

    for(i = 0;i < LENGTH;i++)
    printf("%d ", arr[i]);printf("\n");
}


代码输出


6 5 3 1 8 7 2 4 
1 2 3 4 5 6 7 8 


代码图片解析


步长等于4的时候,先进行第一次插入排序


 

步长等于2的时候,先进行第二次插入排序



步长等于1的时候,先进行第三次插入排序


具体过程可以查看插入排序的文章





最后一次进行插入排序之后,就会得到排序完成后的数列









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