插入排序之希爾排序

原創

2020-02-21 20:29

數據結構與算法分析寫道

/*希爾排序(Shell Sort)是插入排序的一種。其基本思想是：先取定一個小於n的整數d1作爲第一個增量，把文件的全部記錄分成d1
	 * 個組，所有距離爲d1的倍數的記錄放在同一個組中，在各個組中進行插入排序；然後，取第二個增量d2<d1，重複上述的分組和排序，
	 * 直至所取的增量dt=1(dt<dt-1<...<d2<d1),即所有記錄放在同一組中進行直接插入排序爲止。
	 * new int[]{8,5,1,7,9,4,6}，開始分割集合的間隔長度爲3的情況，[[6][3][0]比較排序後，[4]和[1]比較排序後，[5]和[2]比較排序後，
	 * 分割集合的間隔長度爲1，這時[1]和[0]比較排序後，[2][1][0]....,和直接插入排序一樣了。*/
	public static void shellSort(int[] intArray) {
		 System.out.print("將要排序的數組爲:        ");
		 for(int k=0;k<intArray.length;k++)
	    		System.out.print(" "+intArray[k]+" ");
	    	System.out.println();
		
		int arrayLength=intArray.length;
		int j,k;//循環變量
		int temp;//暫存變量
		boolean isChange;//數據是否改變
		int dataLength;//分割集合的間隔長度
		int pointer;//進行處理的位置
		dataLength=arrayLength/2;//初始集合間隔長度
		while(dataLength!=0){//數列仍可進行分割
			//對各個集合進行處理
			for(j=dataLength;j<arrayLength;j++){
				isChange=false;
				temp=intArray[j];//暫存，待交換值時用
			    pointer=j-dataLength;//計算進行處理的位置
			    //進行集合內數值的比較與交換值
			    while(temp<intArray[pointer]&&pointer>=0&&pointer<arrayLength){
			    	intArray[pointer+dataLength]=intArray[pointer];
			    	//計算下一個欲進行處理的位置
			    	pointer=pointer-dataLength;
			    	isChange=true;
			     	System.out.print("every changing result: ");
			    	for(k=0;k<arrayLength;k++)
			    		System.out.print(" "+intArray[k]+" ");
			    	System.out.println();
			    	if(pointer<0||pointer>arrayLength)
			    		break;
			    }
			    //與最後的數值交換
			    intArray[pointer+dataLength]=temp;
			    if(isChange){
			    	System.out.print("Current sorting result: ");
			    	for(k=0;k<arrayLength;k++)
			    		System.out.print(" "+intArray[k]+" ");
			    	System.out.println();
			    }
			}
			System.out.print("指定分割集合的間隔長度爲"+dataLength+"，對各個集合進行處理後，Current sorting result: ");
	    	for(k=0;k<arrayLength;k++)
	    		System.out.print(" "+intArray[k]+" ");
	    	System.out.println();
	    	dataLength=dataLength/2;//計算下次分割的間隔長度
		}
	}

運行後的結果爲：

將要排序的數組爲:         8  5  1  7  9  4  6 
every changing result:  8  5  1  8  9  4  6 
Current sorting result:  7  5  1  8  9  4  6 
every changing result:  7  5  1  8  9  4  8 
every changing result:  7  5  1  7  9  4  8 
Current sorting result:  6  5  1  7  9  4  8 
指定分割集合的間隔長度爲3，對各個集合進行處理後，Current sorting result:  6  5  1  7  9  4  8 
every changing result:  6  6  1  7  9  4  8 
Current sorting result:  5  6  1  7  9  4  8 
every changing result:  5  6  6  7  9  4  8 
every changing result:  5  5  6  7  9  4  8 
Current sorting result:  1  5  6  7  9  4  8 
every changing result:  1  5  6  7  9  9  8 
every changing result:  1  5  6  7  7  9  8 
every changing result:  1  5  6  6  7  9  8 
every changing result:  1  5  5  6  7  9  8 
Current sorting result:  1  4  5  6  7  9  8 
every changing result:  1  4  5  6  7  9  9 
Current sorting result:  1  4  5  6  7  8  9 
指定分割集合的間隔長度爲1，對各個集合進行處理後，Current sorting result:  1  4  5  6  7  8  9

當分割的間隔爲1時，變成了直接插入排序。