python算法与数据结构-希尔排序(35)

一、希尔排序的介绍

  希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。也称缩小增量排序,是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。 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,每组包含的记录越来越多,当增量减至1时,整个文件恰被分成一组,算法便终止。  

二、希尔排序的原理

  在前面文章中介绍的直接插入排序,它对于已经基本有序的数据进行排序,效率会很高,而如果对于最初的数据是倒序排列的,则每次比较都需要移动数据,导致算法效率降低。

      希尔排序的基本思想就是:将需要排序的序列逻辑上划分为若干个较小的序列(但并非真的分割成若干分区),对这些逻辑上序列进行直接插入排序,通过这样的操作可使需要排序的数列基本有序,最后再使用一次直接插入排序。

      在希尔排序中首先要解决的是怎样划分序列,对于子序列的构成不是简单地分段,而是采取将相隔某个增量的数据组成一个序列。一般选择增量的规则是:取上一个增量的一半作为此次子序列划分的增量,一般初始值元素的总数量的一半。

三、希尔排序的图解 

python算法与数据结构-希尔排序(35)

python算法与数据结构-希尔排序(35)

python算法与数据结构-希尔排序(35)

python算法与数据结构-希尔排序(35)

 

python算法与数据结构-希尔排序(35)

python算法与数据结构-希尔排序(35)

python算法与数据结构-希尔排序(35)

四、希尔排序的python代码实现

# 创建一个希尔排序的函数 def shell_sort(alist): # 需要排序数组的个数 N = len(alist) # 最初选取的步长 gap = N//2 # 根据每次不同的步长,对分组内的数据进行排序 # 如果步长没有减为1就继续执行 while gap>0: # 对每个分组进行插入排序, # 因为插入排序从第二个元素开始,而这里第二个元素的下标就是gap # 所以i的起始点是gap for i in range(gap,N): # 控制每个分组内相邻的两个元素,逻辑上相邻的两个元素间距为gap, # j的前一个元素比它少一个gap距离,所以for循环中j的步长为 -gap for j in range(i,0,-gap): # 判断和逻辑上的分组相邻的两个数据大小 if alist[j]<alist[j-gap] and j-gap>=0: # 交换 temp = alist[j] alist[j] = alist[j-gap] alist[j-gap] = temp # 改变步长 gap = gap//2 numlist = [5,7,8,3,1,2,4,6,9] print("排序前:%s"%numlist) shell_sort(numlist) print("排序后:%s"%numlist)

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/zgdsjz.html