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希尔排序又称为缩小增量排序,由D.L.Shell在1959年提出而得名。
该算法先取一个小于数据表中元素个数 n 的整数gap, 并以此作为第一个间隔,将数据分为gap个子序列,所有距离为gap的对象存放在同一个子序列中,于是数据表中的元素就被分成了gap个组,分组确定后,在每一个小组中进行直接插入排序(参考直接插入排序与二分插入排序的C++实现),局部排序完成后,缩小gap, 重复上述步骤,直至取到gap=1时,完成最后一次直接插入排序。
为什么这个算法会起作用:开始的时候gap较大,子序列中的数据较少,所以最开始的时候算法运行较快,随着算法进行,gap 逐渐变小,子序列中元素的个数也就越来越多,所以排序工作可能会变慢,但是由于前面已经完成了部分排序工作,因而在很大程度上减轻了后来的工作量,于是最终总体的排序速度还是比较快的。
数据表:
第一轮:数据表共有6个元素,初始化gap = 6, 第一轮取取gap = MT(gap/2)=3,注意这里MT(X)表示取不小于X的最小整数,即向上取整!
第二轮:gap = MT(gap/2)=2;
第三轮:gap = MT(gap/2) = 1,但是由于第二轮结束后数据表实际上已经有序了,因此第三轮做的事几乎为0.
1 #ifndef SHELLSORT_H
2 #define SHELLSORT_H
3 #include <vector>
4 #include <iostream>
5 using std::vector;
6 using std::cout;
7 using std::endl;
8
9 template <typename T>
10 class ShellSort
11 {
12 private:
13 unsigned len;
14 vector<T> list;
15 public:
16 /*
17 * Construction function
18 */
19 ShellSort(vector<T> _list, unsigned _len)
20 {
21 for (unsigned i = 0; i < _len; ++i) list.push_back(_list[i]);
22 this->len = _len;
23 }
24 /*
25 * Shellsort function
26 */
27 void shellSort()
28 {
29 int insertNum;
30 unsigned gap = len/2; // initial increment
31 while(gap) // while gap>=1
32 {
33 for (unsigned i = gap; i < len; ++i) // Insertsort within subsequence
34 {
35 insertNum = list[i];//Target number to be inserted into the subsequence
36 unsigned j = i;
37 while (j >= gap && insertNum < list[j-gap])//Find position
38 {
39 list[j] = list[j - gap];
40 j -= gap;
41 }
42 list[j] = insertNum;
43 }//end for
44 gap /= 2;
45 }//end while(gap)
46 }// end shellSort
47
48 /*
49 * Display the sorted result
50 */
51 void out()
52 {
53 for (unsigned i = 0; i < len; ++i)
54 {
55 cout << list[i] << " ";
56 if ((i + 1) % 18 == 0) cout << endl;
57 }
58 cout << endl;
59 }
60 };
61 #endif
62
63 //shellSortTest
64 #include "ShellSort.h"
65 #include <vector>
66 using namespace std;
67
68 const unsigned numEle = 8;
69 int data[numEle] = {1,5,7,3,8,2,6,4};
70
71
72 int main()
73 {
74 vector<int> testData;
75 for (unsigned i = 0; i < numEle; ++i) testData.push_back(data[i]);
76
77 ShellSort<int> test(testData, numEle);
78 test.shellSort();
79 test.out();
80 return 0;
81 }
左飞:C++数据结构原理与经典问题求解
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原文地址:http://www.cnblogs.com/90zeng/p/shell_sort.html