希尔排序C语言实现

日期：2020-06-08 栏目：程序人生浏览：次

希尔排序是插入排序的一种，又称“缩小增量排序”，希尔排序是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本，关于插入排序可以看下这篇随笔：插入排序C语言实现 https://www.linuxidc.com/Linux/2019-08/159739.htm

1、希尔排序的基本思想：

设待排序元素序列有n个元素，首先取一个整数increment（小于n）作为间隔将全部元素分为n/increment个子序列，所有距离为increment的元素放在同一个子序列中，在每一个子序列中分别实行直接插入排序，然后缩小间隔increment，重复上述子序列划分和排序工作，直到最后取increment=1，将所有元素放在同一个子序列中排序为止，该方法实质上是一种分组插入方法

2、关于增量（increment）的取值

希尔排序的复杂度和增量序列是相关的，一般的初次取序列长度的一半为增量，以后每次减半，直到增量为1，希尔排序中对于增量序列的选择十分重要，直接影响到希尔排序的性能，一些经过优化的增量序列如Hibbard经过复杂证明可使得最坏时间复杂度为O(n3/2)

{1,2,4,8,...}这种序列并不是很好的增量序列，使用这个增量序列的时间复杂度（最坏情形）是O(n^2)

Hibbard提出了另一个增量序列{1,3,7，...,2^k-1}，这种序列的时间复杂度(最坏情形)为O(n^1.5)

Sedgewick提出了几种增量序列，其最坏情形运行时间为O（n^1.3）,其中最好的一个序列是{1,5,19,41,109,...}

3、代码实现

/* 希尔排序*/
int num[5] = {3, 7, 1, 8, 5};
int cur;
int i, j;
int length = sizeof(num)/sizeof(num[0]);
int incre;

incre = length / 2;

while (incre >= 1)
{
for (i = incre; i < length; i++)
{
cur = num[i]; //待排序元素
for (j = i - incre; j >= 0 && num[j] > cur; j = j - incre)
{
num[j + incre] = num[j]; //元素向后移动
}
num[j + incre] = cur; //插入待排序元素
}
incre = incre / 2; //增量减半
}

while里面的代码其实和插入排序的代码没多大区别，就是在两个for循环外面套了一个while再修改了一下内部的for循环，可以对照看一下下面列出来的插入排序的for循环

for (i = 1; i < length; i++)
{
cur = num[i]; //待排序元素
for (j = i - 1; j >= 0 && num[j] > cur; j--)
{
num[j + 1] = num[j];
}
num[j + 1] = cur;
}

4、排序过程（以5，7，8，3，1，2，4，6为例）

希尔排序C语言实现