排序算法——希尔排序
为什么需要希尔排序？
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简单插入排序存在的问题
当需要插入的数是较小的数时，后移的次数明显增多，对效率有影响.
而希尔排序的出现就是为了解决插入排序的这种局限性，它通过交换不相邻的元素，每次可以将逆序数量减少大于 1。 -
介绍
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。 -
希尔排序法基本思想
希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含 的关键词越来越多，当增量减至 1 时，整个文件恰被分成一组，算法便终止 -
希尔排序法的示意图
4. 应用实例
有一群小牛, 考试成绩分别是 {8,9,1,7,2,3,5,4,6,0} 请从小到大排序. 请分别使用
- 希尔排序时， 对有序序列在插入时采用交换法, 并测试排序速度.
- 希尔排序时， 对有序序列在插入时采用移动法, 并测试排序速度
- 代码实现
方便理解，所以这是分步实现的，交换法代码 1：
package com.blog.blog_vlog.aspect;
import java.util.Arrays;
public class ShellShort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0 };
shellshort(arr);
}
public static void shellshort(int arr[]){
int temp =0 ;
for(int i = 5 ;i<arr.length;i++){ //控制训话的次数
//遍历数组所有元素（共分为5组，步长为5 每组两个元素）
for(int j = i-5;j>=0;j-=5){ //控制循环的数据 第一个数 和 第五个数
if(arr[j]>arr[j+5]){
temp = arr[j];
arr[j]=arr[j+5];
arr[j+5]=temp;
}
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//第二轮排序 步长变为 5/2=2 第一轮把数据分为两组，所以步长也会变
for(int i = 2 ;i<arr.length;i++){
//遍历两组数据 两个两个互相比较 小的位置为前面
for(int j = i-2;j>=0;j-=2){
if(arr[j]>arr[j+2]){
temp = arr[j];
arr[j]=arr[j+2];
arr[j+2]=temp;
}
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
//第二轮排序 步长变为 2/2=1
for(int i = 1 ;i<arr.length;i++){
//遍历两组数据 两个两个互相比较 小的位置为前面
for(int j = i-1;j>=0;j-=1){
if(arr[j]>arr[j+1]){
temp = arr[j];
arr[j]=arr[j+1];
arr[j+1]=temp;
}
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
交换法代码 2： 优化后
package com.blog.blog_vlog.aspect;
import java.util.Arrays;
public class ShellShort02 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0 };
shellshort(arr);
}
public static void shellshort(int arr[]){
int temp =0 ;
for(int grep = arr.length/2 ; grep>0;grep/=2){ //控制循环的次数 ，这里一个循环3次
for (int i = grep;i<arr.length;i++){ // 控制交换的次数 第一次一共交换5次
for (int j = i-grep ;j>=0;j-=grep){
if(arr[j]>arr[j+grep]){
temp = arr[j]; //先把大的保存起来
arr[j]=arr[j+grep];
arr[j+grep] = temp;
}
}
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
（速度最快，结合了插入排序）移动法 1：
int temp = 0;
//这里一个十个数 步长就为5 第一个数 和 第5个数进行比较 第二个数和第6个数进行比较 比较过后 分成两组 步长再重新定义为数组长度/2
for (int grep = arr.length / 2; grep > 0; grep /= 2) { //控制循环的次数 ，这里一个循环3次
for (int i = grep; i < arr.length; i++) { // 控制交换的次数 第一次一共交换5次
temp = arr[i];
int idenx = i; //设置下标为 i 初始的话为步长
if (arr[idenx] < arr[idenx - grep]) { //当我们的 后面的数 小于 前面的数 例如： arr【5】<arr【0】
while (idenx - grep >= 0 && temp < arr[idenx - grep]) {
arr[idenx] = arr[idenx - grep]; //把 大的值放在后面去 就是把arr[idenx - grep] 放在 j这个位置
idenx -= grep;
}
arr[idenx] = temp;
}
}
}
System.out.println(Arrays.toString(arr));