文章目录
- 前言
- 一.直接插入排序(时间复杂度N^2)
- 二.希尔排序
- 时间复杂度
前言
今天我们来讲一下排序算法中的插入排序中的希尔排序,插入排序分为两种,一种是直接插入排序,另一种就是希尔排序
一.直接插入排序(时间复杂度N^2)
我们这个排序,我们就以默认的排升序为主,就是说给你一组随机的数,我要把它排成顺序有很多种算法,这些排序在应对不同的数据中有好坏,所以我们才需要学习这些排序方法。
然后我们来看直接插入算法,这个方法跟名字来看就是直接插入
思路:当插入第i(i>=1)个元素的时候,前面的arr[0],.....arr[i-1],已经排好序,此时拥有arr[i]的排序码与arr[i-1]比较,看是插在他前面还是插在他后面就可以了。
void InsertSort(int* a, int n)
{
//[0,end]有序,end+1位置的值插入[0,end]中,让[0,end+1]也有序
for (int i = 0; i < n - 1; i++)
{
int end = i;
//把当前end+1的值贮存下来,用来比较
int tmp = a[end + 1];
//为什么要end>=0,因为数据除了和不仅要和前面的数比,还要和前面所有的数去比
while (end >= 0)
{
//如果大,就往后挪
if (a[end] > tmp)
{
//为什么只有end+1换了,因为我之前保存了tmp的值,所以后续只用tmp去比较就可以了
a[end+1] = a[end];
end--;
}
//如果小,大的就在后面待着
else
{
break;
}
}
//因为大的就在后面待着,所以在我出循环之后,将这个数据放在当前end之后
a[end + 1] = tmp;
}
二.希尔排序
概念
希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种,它是针对直接插入排序算法的改进。
希尔排序又称缩小增量排序,因 DL.Shell 于 1959 年提出而得名。
它通过比较相距一定间隔的元素来进行,各趟比较所用的距离随着算法的进行而减小,直到只比较相邻元素的最后一趟排序为止。
希尔排序,他又称为缩小量排序,其实他就是直接插入排序的一种优化,他的主要思路就是预排序
思路:多组间隔为gap的预排序,由大变小,gap越大,大的数可以越快的到后面,小的数可以越快的到前面,gap越大与排序越不接近有序,gap越小越接近有序,当gap==1的时候就是直接插入排序
void shellsort(int* a, int n)
{
int gap = n;
while(gap>1)
{
gap = gap / 2;
//把间隔为gap的同时排
//为什么是i < n - gap,因为超过这个就越界了
for (int i = 0; i < n - gap; i++)
{
//这个里面是一次间隔为gap的排序
int end = i;
int tmp = a[end + gap];
while (end >= 0)
{if (a[end] > tmp)
{
a[end + gap] = a[end];
end-=gap;
}
else
{
break;
}
}
a[end + gap] = tmp;
}
}
}
如果实在无法理解希尔排序,可以直接写一个插入排序,把1换成gap就可以了
时间复杂度
希尔排序的时间复杂度是O(N*log2 N)
时间复杂度是最坏的结果,直接插入排序最坏的结果就是全是混乱的,每一个都要从头排到位,所以就是N的平方,而希尔排序我通过间隔gap即使我每一次都要从头排到尾,但是我排的次数是一半一半的递减的,所以是log2 N次,时间复杂度是O(N*log2 N)