希尔排序算法

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希尔排序算法

介绍

希尔排序，也称递减增量排序算法，是插入排序的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。希尔排序是基于插入排序的以下两点性质而提出改进方法的：

插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时，效率高，即可以达到线性排序的效率
但插入排序一般来说是低效的，因为插入排序每次只能将数据移动一位

代码

C 代码

#include <stdio.h>
void shell_sort(int arr[], int len) {
    int gap, i, j;
    int temp;
    for (gap = len >> 1; gap > 0; gap = gap >> 1)
        for (i = gap; i < len; i++){
            temp = arr[i];
            for (j = i - gap; j >= 0 && arr[j] > temp; j -= gap )
                arr[j + gap] = arr[j];
            arr[j + gap] = temp;
        }
}

int main() {
    int arr[] = { 22, 34, 3, 32, 82, 55, 89, 50, 37, 5, 64, 35, 9, 70};
    int len = (int) sizeof(arr) /sizeof(*arr);
    shell_sort(arr, len);
    int i;
    for (i = 0; i < len; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    return 0;
}

Python 代码

def shell_sort(arr):
    n = len(arr)
    gap = n // 2
    while gap > 0:
        for i in range(gap, n):
            temp = arr[i]
            j = i
            while j >= gap and arr[j-gap] > temp:
                arr[j] = arr[j -gap]
                j -= gap
            arr[j] = temp
        gap //= 2
        


if __name__ == "__main__":
    arr = [22, 34, 3, 32, 82, 55, 89, 50]
    shell_sort(arr)
    print("Sorted array:", arr)

分析

相较于插入排序，希尔引入了 gap ，gap 是数组长度对2取模。整个算法的核心是：如果两个元素之间的步长为gap的话，比较大小，交换位置，几轮循环之后，gap变为 1, 也就是说最后只要进行一次相邻元素比较排序，整个排序就完成了！

一番下来，情不自禁：还是 Python 看得更清晰简明一点！