插入排序之希尔排序

排序算法分为以下几类：

1、插入排序

2、交换排序

3、选择排序

4、归并排序

5、基数排序

一、基本思想

本文主要讲述希尔排序，是Shell在1959年基于插入排序改进的算法，希尔排序的时间复杂度是第一个低于o(n^2)的算法，算法复杂度为o(nlogn)。

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16
选择间隔gap=4作为分组依据，隔四个划分为同一组。
0,4,8,12,
1,5,9,13,
2,6,10,14,
3,7,11,15,

继续下次循环，使得gap=2
0,2,4,6,8,10,12,14
1,3,5,7,9,11,13,15

继续下一次循环gap=1
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16

在上面划分的基础上，使用简单插入排序对其进行排序。

二、代码实现

2.1、源代码

package com.bubaiwantong.sort;

public class ShellSort {
    /**
     * 希尔排序
     *
     * @param arr
     */
    public void sort(int arr[]) {
        /*
            h = 1;
            gap = 3 * h + 1
            while(gap<arr.length/3-1){
                gap = 3 * h + 1
            }
            gap如果取1,4,13,40...ShellSort会最快
            本程序为了方便起见gap=4。
         */

        for (int gap = 4; gap > 0; gap /= 2) {
            /*
                0,4,8,12,
                1,5,9,13,
                2,6,10,14,
                3,7,11,15,
                i从gap开始，如果gap=4，也就是说从4||5||6||7开始，
                将前面的0||1||2||3视为有序的，在前面找到一个合适的位置，插入进去。
             */
            for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
                int temp = arr[i];
                int j = i - gap;
                while (j >= 0 && arr[j] > temp) {
                    arr[j + gap] = arr[j]; // 数组后移，给temp腾出空间，直到temp大的时候；为后面arr[j + gap] = temp;做准备
                    j = j - gap;
                }
                arr[j + gap] = temp; //while循环退出，说明j<0,这时候需要j+gap才能保证数组不越界访问。
            }
        }
    }


    public void printArr(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        System.out.println("");
    }

    public void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1};
        ShellSort shellSort = new ShellSort();
        shellSort.sort(arr);
        shellSort.printArr(arr);
    }
}

2.2、运行结果

1 2 3 4 5 6 7 8 9 

Process finished with exit code 0