图解排序算法，之希尔排序

希尔排序是希尔（DonaldShell）于1959年提出的一种排序算法。希尔排序也是一种刺进排序，它是简略刺进排序经过改进之后的一个更高效的版本，也称为缩小增量排序，一起该算法是冲破O(n2）的第一批算法之一。本文会以图解的方式具体介绍希尔排序的根本思想及其代码完成。
根本思想
希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组运用直接刺进排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法便终止。
简略刺进排序很安分守己，不论数组分布是怎么样的，仍然一步一步的对元素进行比较，移动，刺进，比方[5,4,3,2,1,0]这种倒序序列，数组末端的0要回到首位置很是费劲，比较和移动元素均需n-1次。
而希尔排序在数组中选用跳跃式分组的战略，经过某个增量将数组元素划分为若干组，然后分组进行刺进排序，随后逐渐缩小增量，继续按组进行刺进排序操作，直至增量为1。
希尔排序经过这种战略使得整个数组在初始阶段达到从微观上看根本有序，小的根本在前，大的根本在后。然后缩小增量，到增量为1时，其实多数情况下只需微调即可，不会涉及过多的数据移动。
咱们来看下希尔排序的根本步骤，在此咱们挑选增量gap=length/2，缩小增量继续以gap=gap/2的方式，这种增量挑选咱们能够用一个序列来表示，{n/2,(n/2)/2…1}，称为增量序列。希尔排序的增量序列的挑选与证明是个数学难题，咱们挑选的这个增量序列是比较常用的，也是希尔建议的增量，称为希尔增量，但其实这个增量序列不是最优的。此处咱们做示例运用希尔增量。
代码完成
在希尔排序的了解时，咱们倾向于关于每一个分组，逐组进行处理，但在代码完成中，咱们能够不用这么按部就班地处理完一组再调转回来处理下一组（这样还得加个for循环去处理分组）比方[5,4,3,2,1,0]，首次增量设gap=length/2=3,则为3组[5,2][4,1][3,0]，完成时不用循环按组处理，咱们能够从第gap个元素开始，逐一跨组处理。一起，在刺进数据时，能够选用元素交换法寻找最终位置，也能够选用数组元素移动法寻找。希尔排序的代码比较简略，如下：
packagesortdemo;importjava.util.Arrays;/***Createdbychengxiaoon2016/11/24.*/publicclassShellSort{publicstaticvoidmain(String[]args){int[]arr={1,4,2,7,9,8,3,6};
sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));int[]arr1={1,4,2,7,9,8,3,6};
sort1(arr1);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
}/***希尔排序针对有序序列在刺进时选用交换法
*@paramarr*/publicstaticvoidsort(int[]arr){//增量gap，并逐渐缩小增量for(intgap=arr.length/2;gap>0;gap/=2){//从第gap个元素，逐一对其所在组进行直接刺进排序操作for(inti=gap;i){intj=i;while(j-gap>=0&&arr[j]gap]){//刺进排序选用交换法swap(arr,j,j-gap);
j-=gap;
}
}
}
}/***希尔排序针对有序序列在刺进时选用移动法。
*@paramarr*/publicstaticvoidsort1(int[]arr){//增量gap，并逐渐缩小增量for(intgap=arr.length/2;gap>0;gap/=2){//从第gap个元素，逐一对其所在组进行直接刺进排序操作for(inti=gap;i){intj=i;inttemp=arr[j];if(arr[j]gap]){while(j-gap>=0&&tempgap]){//移动法arr[j]=arr[j-gap];
j-=gap;
}
arr[j]=temp;
}
}
}
}/***交换数组元素
*@paramarr
*@parama
*@paramb*/publicstaticvoidswap(int[]arr,inta,intb){
arr[a]=arr[a]+arr[b];
arr[b]=arr[a]-arr[b];
arr[a]=arr[a]-arr[b];
}
}