草庐IT

排序算法 —— 希尔排序(图文超详细)

酒國 2023-09-06 原文

文章目录


排序算法:

1、直接插入排序

2、选择排序

3、堆排序

希尔排序(直接插入排序的优化)

希尔排序是将数据分组,将每一组进行插入排序。
每一组排成有序后,最后整体就变有序了。

1.分组思想


上图中gap为5,说明要分成5组。
这5组分别用了五种颜色的线条连接起来了。

第1组:9、4
第2组:1、8
第3组:2、6
第4组:5、3
第5组:7、5

为什么要采取上面的分组方法呢?换一种方法可以吗?
例如:挨着的元素分为一组。


如果是上面的这种分组方式的话,排序之后会变成下面的情况。



如果是最开始的分组方法的话

如果是按照最开始的分组思想分组的话,最后会排序成

可以发现左边都是叫小的数据,右边都是较大的数据。
更方便把分成的每一个组进行插入排序。

2.缩小增量的过程

前面gap为5的情况排序后会变成下面情况


按照gap把数据分成了两组。

当数据很大的时候,数据的间隔很大。
小的数据会往前方,大的数据会往后放。

gap会逐渐缩小,间隔也会逐渐缩小。

整体的数据会更加趋于有序,这个时候使用直接插入排序效率会更高。



gap为2的时候会排序成下面情况

此时分为了1组,再排序一次后变成下面情况

此时的数据即为有序的。

3.排序步骤

3.1 排序五组数据的情况

  1. gap为5,将数据分为5组,图中红色线画中的为第一组。定义一个 i 变量指向这一组的第二个数据,定义一个 j 变量指向 i - gap 的位置。
  2. 将 i 下标的值放到定义的 tmp 中,然后与 j下标 的值比较。
    若 j 下标的值较大,将 j 下标的值放到 j + gap 的位置。

    执行后:
  3. j 变量向 j - gap 位置走,若这个位置的下标为负数。
    则要将 tmp 的值放到 j + gap的位置。

    j 变量此时在-5下标处,要将 tmp 的值放到 j + 5的位置。

    这一组数据此时为有序了。
    排序下一组数据,**i++**即可,j 变量依然是在 i - gap 的位置。
    后面4组数据类似,不在演示。
    最终排序结果是:

3.2 排序两组数据的情况

  1. 此时 gap 为2,数据此时分为了两组。第一组由红色线画出(4、2、5、8、5),第二组由蓝色线画出(1、3、9、6、7)。
    i 变量指向这一组的第二个数据, j 变量指向 i - gap 的位置。

  2. 将 i 下标的值放到定义的 tmp 中,然后与 j下标 的值比较。
    若 j 下标的值较大,将 j 下标的值放到 j + gap 的位置。

    执行后:

  3. j 变量向 j - gap 位置走,若这个位置的下标为负数。
    则要将 tmp 的值放到 j + gap的位置。

    j 变量此时在-2下标处,要将 tmp 的值放到 j + 2的位置。

    这一组数据中的 2 和 4 此时为有序了。
    排序下一组数据,i++ 即可,j 变量依然是在 i - gap 的位置。
    后面剩下的数据类似,不在演示。
    最终排序结果是:

3.3 排序一组数据的情况

  1. i 变量指向第二个数据, j 变量指向 i - gap 的位置。
  2. 将 i 下标的值放到定义的 tmp 中,然后与 j下标 的值比较。
    若 j 下标的值较大,将 j 下标的值放到 j + gap 的位置。

    执行后:
  3. j 变量向 j - gap 位置走,若这个位置的下标为负数。
    则要将 tmp 的值放到 j + gap的位置。

    j 变量此时在-1下标处,要将 tmp 的值放到 j + 1的位置。

    此时 前两个数据有序了,后面的数据排序过程类似。
    排序下一组数据,i++ 即可,j 变量依然是在 i - gap 的位置。
    最终结果是:

4.代码分析

4.1 如何设置数据组数

  1. 定义 gap 将数组的长度赋值给这个变量。
int gap = array2.length;//为数组的长度 - 为10
  1. 设置循环,每次使 gap 除以2来得到5、2、1三个组。
  2. 在循环内部调用直接插入排序方法。
 while (gap > 1) {
     gap /= 2;//先是分成了5组,然后是2组,再是1组
     shell(array2, gap);//调用直接插入排序方法
 }

4.2 直接插入排序实现思路

  1. 遍历数组,i 变量从 gap 下标位置开始
for (int i = gap; i < array2.length ; i++){
}
  1. j 变量从 i- gap 位置开始
  int j = i - gap;
  1. j 变量要每次减去 gap 个位置,j 此时的位置要是负数就比较 j 和 tmp 的值。
for (; j >= 0; j-=gap){
}
  1. j 和 tmp 如何比较
 if (array2[j] > tmp) {
     //j下标的值大,将j下标的值放到j变量加上一个gap的位置上
     array2[j + gap] = array2[j];
 }else {
     //j下标的值较小,j下标的值要直接放到j变量加上一个gap的位置上
     break;
 }
  1. j 下标为负数的情况
 //此时j下标的值是负数了,将tmp的值放到j变量加上一个gap的位置上
 array2[j + gap] = tmp;

更加详细的直接插入排序讲解请参考我的另一篇文章。


文章链接:http://t.csdn.cn/rBDzh

5. 整体代码实现

 public static void shellSort(int[] array2) {
     int gap = array2.length;//为数组的长度 - 为10
     while (gap > 1) {
         gap /= 2;//先是分成了5组,然后是2组,再是1组
         shell(array2, gap);//调用直接插入排序方法
     }
 }

 //实现直接插入排序方法
 public static void shell(int[] array2, int gap) {
     //i下标从第一组的第二个数据开始
     for (int i = gap; i < array2.length ; i++) {
         int tmp = array2[i];//tmp存放i下标的值
         int j = i - gap;//j下标为i-gap个位置
         //j每次-gap个位置
         for (; j >= 0; j-=gap) {
              if (array2[j] > tmp) {
                //j下标的值大,将j下标的值放到j变量加上一个gap的位置上
                array2[j + gap] = array2[j];
              }else {
                 //j下标的值较小,j下标的值要直接放到j变量加上一个gap的位置上
                 break;
              }
          }
          //此时j下标的值是负数了,将tmp的值放到j变量加上一个gap的位置上
          array2[j + gap] = tmp;
      }
 }

有关排序算法 —— 希尔排序(图文超详细)的更多相关文章

  1. 区块链之加解密算法&数字证书 - 2

    目录一.加解密算法数字签名对称加密DES(DataEncryptionStandard)3DES(TripleDES)AES(AdvancedEncryptionStandard)RSA加密法DSA(DigitalSignatureAlgorithm)ECC(EllipticCurvesCryptography)非对称加密签名与加密过程非对称加密的应用对称加密与非对称加密的结合二.数字证书图解一.加解密算法加密简单而言就是通过一种算法将明文信息转换成密文信息,信息的的接收方能够通过密钥对密文信息进行解密获得明文信息的过程。根据加解密的密钥是否相同,算法可以分为对称加密、非对称加密、对称加密和非

  2. 在VMware16虚拟机安装Ubuntu详细教程 - 2

    在VMware16.2.4安装Ubuntu一、安装VMware1.打开VMwareWorkstationPro官网,点击即可进入。2.进入后向下滑动找到Workstation16ProforWindows,点击立即下载。3.下载完成,文件大小615MB,如下图:4.鼠标右击,以管理员身份运行。5.点击下一步6.勾选条款,点击下一步7.先勾选,再点击下一步8.去掉勾选,点击下一步9.点击下一步10.点击安装11.点击许可证12.在百度上搜索VM16许可证,复制填入,然后点击输入即可,亲测有效。13.点击完成14.重启系统,点击是15.双击VMwareWorkstationPro图标,进入虚拟机主

  3. ruby-on-rails - 需要帮助最大化多个相似对象中的 3 个因素并适当排序 - 2

    我需要用任何语言编写一个算法,根据3个因素对数组进行排序。我以度假村为例(如Hipmunk)。假设我想去度假。我想要最便宜的地方、最好的评论和最多的景点。但是,显然我找不到在所有3个中都排名第一的方法。Example(assumingthereare20importantattractions):ResortA:$150/night...98/100infavorablereviews...18of20attractionsResortB:$99/night...85/100infavorablereviews...12of20attractionsResortC:$120/night

  4. ruby-on-rails - 在具有 ActiveRecord 条件的相关模型中按字段排序 - 2

    我正在尝试按Rails相关模型中的字段进行排序。我研究的所有解决方案都没有解决如果相关模型被另一个参数过滤?元素模型classItem相关模型:classPriority我正在使用where子句检索项目:@items=Item.where('company_id=?andapproved=?',@company.id,true).all我需要按相关表格中的“位置”列进行排序。问题在于,在优先级模型中,一个项目可能会被多家公司列出。因此,这些职位取决于他们拥有的company_id。当我显示项目时,它是针对一个公司的,按公司内的职位排序。完成此任务的正确方法是什么?感谢您的帮助。PS-我

  5. ruby - 按数字(从大到大)然后按字母(字母顺序)对对象集合进行排序 - 2

    我正在构建一个小部件来显示奥运会的奖牌数。我有一个“国家”对象的集合,其中每个对象都有一个“名称”属性,以及奖牌计数的“金”、“银”、“铜”。列表应该排序:1.首先是奖牌总数2.如果奖牌相同,按类型分割(金>银>铜,即2金>1金+1银)3.如果奖牌和类型相同,则按字母顺序子排序我正在用ruby​​做这件事,但我想语言并不重要。我确实找到了一个解决方案,但如果感觉必须有更优雅的方法来实现它。这是我做的:使用加权奖牌总数创建一个虚拟属性。因此,如果他们有2个金牌和1个银牌,加权总数将为“3.020100”。1金1银1铜为“3.010101”由于我们希望将奖牌数排序为最高的,因此列表按降序排

  6. ruby-on-rails - 在不重新查询数据库的情况下重新排序 Rails 中的事件记录? - 2

    例如,假设我有一个名为Products的模型,并且在ProductsController中,我有以下代码用于product_listView以显示已排序的产品。@products=Product.order(params[:order_by])让我们想象一下,在product_listView中,用户可以使用下拉菜单按价格、评级、重量等进行排序。数据库中的产品不会经常更改。我很难理解的是,每次用户选择新的order_by过滤器时,rails是否必须查询,或者rails是否能够以某种方式缓存事件记录以在服务器端重新排序?有没有一种方法可以编写它,以便在用户排序时rails不会重新查询结果

  7. ruby-on-rails - 如何对对象数组进行排序? - 2

    我有一个对象如下:[{:id=>2,:fname=>"Ron",:lname=>"XXXXX",:photo=>"XXX"},{:id=>3,:fname=>"Dain",:lname=>"XXXX",:photo=>"XXXXXXX"},{:id=>1,:fname=>"Bob",:lname=>"XXXXXX",:photo=>"XXXX"}]我想按fname排序,不区分大小写,所以它会导致编号:1,3,2我该如何排序?我正在尝试:@people.sort!{|x,y|y[:fname]x[:fname]}但这没有任何效果。 最佳答案

  8. ruby - 使用自定义排序首选项对数组进行排序? - 2

    有人可以告诉我如何根据自定义字符串对嵌套数组进行排序吗?比如有没有办法排序:[['Red','Blue'],['Green','Orange'],['Purple','Yellow']]“橙色”、“黄色”,然后是“蓝色”?最终结果如下所示:[['Green','Orange'],['Purple','Yellow'],['Red','Blue']]它不是按字母顺序排序的。我很想知道我是否可以定义要排序的值以实现上述目标。 最佳答案 sort_by对于这种排序总是非常方便:a=[['Red','Blue'],['Green','Ora

  9. Ruby 将对象插入现有的已排序对象数组 - 2

    我有以下现有的Dog对象数组,它们按age属性排序:classDogattr_accessor:agedefinitialize(age)@age=ageendenddogs=[Dog.new(1),Dog.new(4),Dog.new(10)]我现在想插入一条新的狗记录,并将它放在数组中的正确位置。假设我想插入这个对象:another_dog=Dog.new(8)我想把它插入到数组中,让它成为数组中的第三项。这是一个人为的示例,旨在演示我特别想如何将一个项目插入到现有的有序数组中。我意识到我可以创建一个全新的数组并重新对所有对象进行排序,但这不是我的目标。谢谢!

  10. ruby - 如何排序不是简单的哈希(哈希的哈希) - 2

    我有一个这样的哈希{55=>{:value=>61,:rating=>-147},89=>{:value=>72,:rating=>-175},78=>{:value=>64,:rating=>-155},84=>{:value=>90,:rating=>-220},95=>{:value=>39,:rating=>-92},46=>{:value=>97,:rating=>-237},52=>{:value=>73,:rating=>-177},64=>{:value=>69,:rating=>-167},86=>{:value=>68,:rating=>-165},53=>{:va

随机推荐