算法篇-十大经典排序算法之希尔排序

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什么是希尔排序？

希尔排序(Shell's Sort)是插入排序的一种又称“缩小增量排序”（Diminishing Increment Sort），是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。该方法因 D.L.Shell 于 1959 年提出而得名。 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。

动图演示

声明图片来源www.cnblogs.com/onepixel/ar…

Java代码实现

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {1, 3, 6, 9, 2, 5, 11, 4, 8};
        print("原数组: ", arr);
        shellSort(arr);
        print("排序后的数组: ", arr);
    }

    private static void shellSort(int[] arr) {
        int inner, outer;
        int temp;

        int h = 1;
        while (h <= array.length / 3) {
            h = h * 3 + 1;
        }
        while (h > 0) {
            for (outer = h; outer < array.length; outer++) {
                temp = array[outer];
                inner = outer;

                while (inner > h - 1 && array[inner - h] >= temp) {
                    array[inner] = array[inner - h];
                    inner -= h;
                }
                array[inner] = temp;
            }
            h = (h - 1) / 3;
        }
    }

    private static void print(String str, int[] arr) {
        for (int i = 0; i <= arr.length - 1; i++) {
            if (i == 0) {
                System.out.print(str + "[" + arr[i] + ", ");
            } else if (i == arr.length - 1) {
                System.out.print(arr[i] + "]");
            } else {
                System.out.print(arr[i] + ", ");
            }
        }
        System.out.println();
    }

}

核心原理

希尔排序的核心在于间隔序列的设定。既可以提前设定好间隔序列，也可以动态的定义间隔序列。动态定义间隔序列的算法是《算法（第4版）》的合著者Robert Sedgewick提出的。　

算法过程如下

把数组中间隔为h的元素取出来看作一个单独的数组进行排序。假设h＝3， 那么可以把数组分为。

a[0],a[3],a[6]……

a[1],a[4],a[7]……

a[2],a[5],a[8]……

时间复杂度

O(nlogn)

希尔排序的优缺点

优点:快，数据移动少

缺点：不稳定，希尔排序中，算法的效率很大程度由增量决定，而一个合适的增量的选择需要大量的经验。

适用场景

适用于大型的，静态的数据库。