数据结构-希尔排序（ShellSort）笔记

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【数据结构】八大排序(超详解+附动图+源码)_数据结构排序-CSDN博客

一  基本思想

先选定一个整数gap，把待排序文件中所有记录分成gap个组，所有距离为gap的记录分在同一组内，并对每一组内的元素进行排序。

然后将gap逐渐减小重复上述分组和排序的工作。

当到达gap=1时，所有元素在统一组内排好序。

二  代码实现

import java.util.Arrays; // 导入Arrays类，用于数组操作

public class Main {
    // 主方法，程序的入口点
    public static void main(String[] args) {
        // 初始化一个整型数组，包含一些元素
        int arr[] = {1, 33, 2, 645, 747, 876, -1, -12345, 9, 10};
        
        // 调用sort1方法对数组进行排序
        sort1(arr);
        
        // 使用Arrays.toString方法打印排序后的数组
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    // 定义一个私有静态方法sort1，用于对整型数组进行排序
    private static void sort1(int[] arr) {
        // 外层循环，控制间隔gap的值
        for(int gap = arr.length / 2 ; gap > 0; gap /= 2){
            // 内层循环，从gap开始遍历数组
            for(int i = gap; i < arr.length; i++){
                // 最内层循环，用于比较和交换元素
                for(int j = i - gap; j >= 0; j--){
                    // 如果当前元素比它后面gap位置的元素大，则交换它们
                    if(arr[j] > arr[j + gap]){
                        int temp = arr[j];
                        arr[j] = arr[j + gap];
                        arr[j + gap] = temp;
                    }
                }
            }
        }
    }
}

三  希尔排序的特性总结

希尔排序是对直接插入排序的优化。
当gap > 1时都是预排序，目的是让数组更接近于有序。当gap == 1时，数组已经接近有序的了，这样就会很快。这样整体而言，可以达到优化的效果。
希尔排序的时间复杂度不好计算，因为gap的取值方法很多，导致很难去计算，这里不深究。
时间复杂度O(N^1.5)
空间复杂度O(1)
稳定性：不稳定。