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1 简单插入排序存在的问题

我们看简单的插入排序可能存在的问题。

数组arr={2,3,4,5,6,1}这时需要插入的数1(最小),这样的过程是： {2,3,4,5,6,6} {2,3,4,5,5,6} {2,3,4,4,5,6} {2,3,3,4,5,6} {2,2,3,4,5,6} {1,2,3,4,5,6} 结论: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。

2 希尔排序法介绍

希尔排序是希尔（DonaldShell）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。

3 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

4 希尔排序法的示意图

5 希尔排序法应用实例:

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

1）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。 2）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 3）代码实现

package com.sukang.sort;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Arrays;import java.util.Date;/** * @description: *          希尔排序 * @author: sukang * @date: 2020-11-09 10:36 */public class ShellSort {    public static void main(String[] args) {        //创建要给80000个的随机的数组        int[] arr = new int[80000];        for (int i = 0; i < 80000; i++) {            arr[i] = (int)(Math.random()*8000000);//生成一个[0,8000000)数        }        //没排序之前数组遍历        System.out.println("排序前的数组" + Arrays.toString(arr));        Date data1=new Date();        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-ddHH:mm:ss");        String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);        System.out.println("排序前的时间是="+date1Str);        shellSort(arr);//交换式        //shellSort2(arr);//移位方式        Date data2 = new Date();        String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);        System.out.println("排序后的时间是="+date2Str);        //排序之后数组遍历        System.out.println("排序后的数组" + Arrays.toString(arr));    }    //使用逐步推导的方式来编写希尔排序    //希尔排序时，对有序序列在插入时采用交换法,    //思路(算法)===>代码    public static void shellSort(int[] arr){        int temp = 0;        int count = 0;        // 根据前面的逐步分析，使用循环处理        for (int gap = arr.length/2; gap > 0; gap /= 2) {            for (int i = gap; i < arr.length; i++) {                //遍历各组中所有的元素(共gap组，每组有个元素)，步长gap                for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {                    //如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换                    if(arr[j] > arr[j + gap]){                        temp = arr[j];                        arr[j] = arr[j + gap];                        arr[j + gap] = temp;                    }                }            }        }      /*  //希尔排序的第1轮排序        //因为第1轮排序，是将10个数据分成5组        for (int i = 5; i < arr.length ; i++) {            //遍历各组中所有的元素（共5组，没组有2个元素），步长5            for (int j = i - 5; j >= 0 ; j -= 5) {                //如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换                if(arr[j] > arr[j + 5]){                    temp = arr[j];                    arr[j] = arr[j + 5];                    arr[j + 5] = temp;                }            }        }        System.out.println("希尔排序1轮后=" + Arrays.toString(arr));        //希尔排序的第2轮排序        //因为第2轮排序，是将10个数据分成了 5/2 = 2组        for (int i = 2; i < arr.length; i++) {            //遍历各组中所有的元素（共2组, 每组有5个元素),步长2            for (int j = i - 2; j >= 0 ; j -= 2) {                //如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换                if(arr[j] > arr[j + 2]){                    temp = arr[j];                    arr[j] = arr[j + 2];                    arr[j + 2] = temp;                }            }        }        System.out.println("希尔排序2轮后=" + Arrays.toString(arr));        //希尔排序的第3轮排序        //因为第3轮排序，是将10个数据分成了 2/2 = 1组        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {            //遍历各组中所有的元素（共1组, 每组有10个元素),步长1            for (int j = i - 1; j >= 0 ; j -= 1) {                //如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换                if(arr[j] > arr[j + 1]){                    temp = arr[j];                    arr[j] = arr[j + 1];                    arr[j + 1] = temp;                }            }        }        System.out.println("希尔排序2轮后=" + Arrays.toString(arr));*/    }    //对交换式的希尔排序进行优化->移位法    public static void shellSort2(int[] arr){        // 增量gap，并逐步的缩小增量        for (int gap = arr.length/2; gap > 0; gap /= 2) {            for (int i = gap; i < arr.length; i++) {               int j = i;               int temp = arr[j];               if(arr[j] < arr[j - gap]){                   while (j - gap >= 0 && temp < arr[j - gap]){                       //移动                       arr[j] = arr[j - gap];                       j -= gap;                   }                   //当退出while后，就给temp找到插入的位置                   arr[j] = temp;               }            }        }      /*  //希尔排序的第1轮排序        //因为第1轮排序，是将10个数据分成5组        for (int i = 5; i < arr.length ; i++) {            //遍历各组中所有的元素（共5组，没组有2个元素），步长5            for (int j = i - 5; j >= 0 ; j -= 5) {                //如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换                if(arr[j] > arr[j + 5]){                    temp = arr[j];                    arr[j] = arr[j + 5];                    arr[j + 5] = temp;                }            }        }        System.out.println("希尔排序1轮后=" + Arrays.toString(arr));        //希尔排序的第2轮排序        //因为第2轮排序，是将10个数据分成了 5/2 = 2组        for (int i = 2; i < arr.length; i++) {            //遍历各组中所有的元素（共2组, 每组有5个元素),步长2            for (int j = i - 2; j >= 0 ; j -= 2) {                //如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换                if(arr[j] > arr[j + 2]){                    temp = arr[j];                    arr[j] = arr[j + 2];                    arr[j + 2] = temp;                }            }        }        System.out.println("希尔排序2轮后=" + Arrays.toString(arr));        //希尔排序的第3轮排序        //因为第3轮排序，是将10个数据分成了 2/2 = 1组        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {            //遍历各组中所有的元素（共1组, 每组有10个元素),步长1            for (int j = i - 1; j >= 0 ; j -= 1) {                //如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换                if(arr[j] > arr[j + 1]){                    temp = arr[j];                    arr[j] = arr[j + 1];                    arr[j + 1] = temp;                }            }        }        System.out.println("希尔排序2轮后=" + Arrays.toString(arr));*/    }}

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