希爾排序(Shell Sort)是插入排序的一種。因D.L.Shell于1959年提出而得名。
希爾排序基本思想
基本思想:
先取一個小于n的整數d1作為第一個增量,把文件的全部記錄分成d1個組。所有距離為dl的倍數的記錄放在同一個組中。先在各組內進行直接插人排序;然后,取第二個增量d2<d1重復上述的分組和排序,直至所取的增量dt=1(dt<dt-l<…<d2<d1),即所有記錄放在同一組中進行直接插入排序為止。
該方法實質上是一種分組插入方法。
給定實例的shell排序的排序過程
假設待排序文件有10個記錄,其關鍵字分別是:
49,38,65,97,76,13,27,49,55,04。
增量序列的取值依次為:
5,3,1
排序過程如【動畫模擬演示】。
Shell排序的算法實現
1. 不設監視哨的算法描述
void ShellPass(SeqList R,int d)
{//希爾排序中的一趟排序,d為當前增量
for(i=d+1;i<=n;i++) //將R[d+1..n]分別插入各組當前的有序區
if(R[i].key<R[i-d].key){
R[0]=R[i];j=i-d; //R[0]只是暫存單元,不是哨兵
do {//查找R[i]的插入位置
R[j+d];=R[j]; //后移記錄
j=j-d; //查找前一記錄
}while(j>0&&R[0].key<R[j].key);
R[j+d]=R[0]; //插入R[i]到正確的位置上
} //endif
} //ShellPass
void ShellSort(SeqList R)
{
int increment=n; //增量初值,不妨設n>0
do {
increment=increment/3+1; //求下一增量
ShellPass(R,increment); //一趟增量為increment的Shell插入排序
}while(increment>1)
} //ShellSort
注意:
當增量d=1時,ShellPass和InsertSort基本一致,只是由于沒有哨兵而在內循環中增加了一個循環判定條件"j>0",以防下標越界。
2.設監視哨的shell排序算法
具體算法【參考書目[12] 】
算法分析
1.增量序列的選擇
Shell排序的執行時間依賴于增量序列。
好的增量序列的共同特征:
?、?最后一個增量必須為1;
② 應該盡量避免序列中的值(尤其是相鄰的值)互為倍數的情況。
有人通過大量的實驗,給出了目前較好的結果:當n較大時,比較和移動的次數約在nl.25到1.6n1.25之間。
2.Shell排序的時間性能優于直接插入排序
希爾排序的時間性能優于直接插入排序的原因:
?、佼斘募鯌B基本有序時直接插入排序所需的比較和移動次數均較少。
②當n值較小時,n和n2的差別也較小,即直接插入排序的最好時間復雜度O(n)和最壞時間復雜度0(n2)差別不大。
?、墼谙柵判蜷_始時增量較大,分組較多,每組的記錄數目少,故各組內直接插入較快,后來增量di逐漸縮小,分組數逐漸減少,而各組的記錄數目逐漸增多,但由于已經按di-1作為距離排過序,使文件較接近于有序狀態,所以新的一趟排序過程也較快。
因此,希爾排序在效率上較直接插人排序有較大的改進。
3.穩定性
希爾排序是不穩定的。參見上述實例,該例中兩個相同關鍵字49在排序前后的相對次序發生了變化。
希爾排序基本思想
基本思想:
先取一個小于n的整數d1作為第一個增量,把文件的全部記錄分成d1個組。所有距離為dl的倍數的記錄放在同一個組中。先在各組內進行直接插人排序;然后,取第二個增量d2<d1重復上述的分組和排序,直至所取的增量dt=1(dt<dt-l<…<d2<d1),即所有記錄放在同一組中進行直接插入排序為止。
該方法實質上是一種分組插入方法。
給定實例的shell排序的排序過程
假設待排序文件有10個記錄,其關鍵字分別是:
49,38,65,97,76,13,27,49,55,04。
增量序列的取值依次為:
5,3,1
排序過程如【動畫模擬演示】。
Shell排序的算法實現
1. 不設監視哨的算法描述
void ShellPass(SeqList R,int d)
{//希爾排序中的一趟排序,d為當前增量
for(i=d+1;i<=n;i++) //將R[d+1..n]分別插入各組當前的有序區
if(R[i].key<R[i-d].key){
R[0]=R[i];j=i-d; //R[0]只是暫存單元,不是哨兵
do {//查找R[i]的插入位置
R[j+d];=R[j]; //后移記錄
j=j-d; //查找前一記錄
}while(j>0&&R[0].key<R[j].key);
R[j+d]=R[0]; //插入R[i]到正確的位置上
} //endif
} //ShellPass
void ShellSort(SeqList R)
{
int increment=n; //增量初值,不妨設n>0
do {
increment=increment/3+1; //求下一增量
ShellPass(R,increment); //一趟增量為increment的Shell插入排序
}while(increment>1)
} //ShellSort
注意:
當增量d=1時,ShellPass和InsertSort基本一致,只是由于沒有哨兵而在內循環中增加了一個循環判定條件"j>0",以防下標越界。
2.設監視哨的shell排序算法
具體算法【參考書目[12] 】
算法分析
1.增量序列的選擇
Shell排序的執行時間依賴于增量序列。
好的增量序列的共同特征:
?、?最后一個增量必須為1;
② 應該盡量避免序列中的值(尤其是相鄰的值)互為倍數的情況。
有人通過大量的實驗,給出了目前較好的結果:當n較大時,比較和移動的次數約在nl.25到1.6n1.25之間。
2.Shell排序的時間性能優于直接插入排序
希爾排序的時間性能優于直接插入排序的原因:
?、佼斘募鯌B基本有序時直接插入排序所需的比較和移動次數均較少。
②當n值較小時,n和n2的差別也較小,即直接插入排序的最好時間復雜度O(n)和最壞時間復雜度0(n2)差別不大。
?、墼谙柵判蜷_始時增量較大,分組較多,每組的記錄數目少,故各組內直接插入較快,后來增量di逐漸縮小,分組數逐漸減少,而各組的記錄數目逐漸增多,但由于已經按di-1作為距離排過序,使文件較接近于有序狀態,所以新的一趟排序過程也較快。
因此,希爾排序在效率上較直接插人排序有較大的改進。
3.穩定性
希爾排序是不穩定的。參見上述實例,該例中兩個相同關鍵字49在排序前后的相對次序發生了變化。