快捷導(dǎo)航

C#實現(xiàn)希爾排序

更新時間：2022年04月15日 13:40:56 作者：Ruby_Lu

這篇文章介紹了C#實現(xiàn)希爾排序的方法，文中通過示例代碼介紹的非常詳細。對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價值，需要的朋友可以參考下

對于大規(guī)模亂序的數(shù)組，插入排序很慢，因為它只會交換相鄰的元素，因此元素只能一點一點地從數(shù)組地一段移動到另一端。希爾排序改進了插入排序，交換不相鄰地元素以對數(shù)組地局部進行排序，最終用插入排序?qū)⒕植坑行虻臄?shù)組排序。

希爾排序的思想是使數(shù)組中任意間隔為 h 的元素都是有序的。這樣的數(shù)組成為 h 有序數(shù)組。換句話說，一個 h 有序數(shù)組就是 h 個相互獨立的有序數(shù)組組合在一起的一個數(shù)組。

在進行排序時，剛開始 h 很大，就能將元素移動到很遠的地方，為實現(xiàn)更小的 h 有序創(chuàng)造方便。h 遞減到 1 時，相當(dāng)于插入排序。這就是希爾排序。下面的代碼 h 從 N/3 開始遞減，h = h * 3 + 1:

public class Shell: BaseSort
    {
        public static long usedTimes = 0;
        public Shell()
        {
        }

        public static void Sort(IComparable[] a)
        {
            Stopwatch timer = new Stopwatch();
            timer.Start();
            int n = a.Length;
            int h = 1;
            while (h < n / 3)
                h = h * 3 + 1;

            /*
             * 每次循環(huán)生成 h有序數(shù)組（h 個有序數(shù)組） 即 （h 0）, （h+1 1）, （h+2 2）, ....
             *      如果右邊的值小于左邊的值時，交換；
             *      并退回到左邊的位置，重新排序，循環(huán)比較（j>=h）。
             *      因為交換可能引起原有序的數(shù)組亂序，所以需要退回去重新比較
             * 當(dāng) h 遞減到 1時，相當(dāng)于插入排序一個部分有序數(shù)組
             * */
            while (h >= 1)
            {
                //Console.WriteLine(h);
                for (int i = h; i < n; i++)
                {
                    //Console.WriteLine(i+","+(i - h));
                    for (int j = i; j >= h && Less(a[j], a[j - h]); j -= h)
                    {
                        Exch(a,j,j-h);
                        //Console.WriteLine("J:" + (j- h));
                    }
                }
                h = h / 3;
            }

            timer.Stop();
            usedTimes = timer.ElapsedMilliseconds;
        }
    }

從另一個角度看希爾排序，插入排序是將每個比元素大的元素向右移動一個，希爾排序是交換到比它大的元素之前，移動距離從 1 改成 h 。

希爾排序更高效的原因是它將數(shù)組變成多個部分有序的數(shù)組，減少倒置。排序之初，各個子數(shù)組都很短，排序之后子數(shù)組都是部分有序的，這很適合插入排序。子數(shù)組部分有序的程度取決于遞增序列的選擇。（如何選擇？？）