内排序（四）——谢尔(Shell)排序-CFANZ编程社区

内排序（四）——谢尔(Shell)排序

核心思想

谢尔(Shell)排序，也叫缩小增量排序法，其核心思想如下：
首先确定一个元素的间隔数gap。
将参加排序的元素按照gap分隔成若干个子序列( 即分别把那些位置相隔为gap的元素看作一个子序列)，然后对各个子序列采用某一种排序方法进行排序；此后减小gap值，重复上述过程，直到gap<1。

常用的一种减小gap的方法如下：

内排序（四）——谢尔(Shell)排序_子序列

基于上述减小gap的方法，谢尔排序法的完整过程图解如下：

内排序（四）——谢尔(Shell)排序_shell排序_02

gap为4时，初始数据分为4个序列，49、76、35；97、65；38、13；50、27；分别对这个4个序列内进行排序得到第一趟排序，然后gap除以2，得到新的序列…

希尔排序，是插入排序的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。

希尔排序是基于插入排序的以下两点性质而提出改进方法的：
1、插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时，效率高，即可以达到线性排序的效率
2、但插入排序一般来说是低效的，因为插入排序每次只能将数据移动一位

算法实现

谢尔排序的C语言实现如下，其中子序列内采用冒泡排序方法：

#include <stdio.h>
//打印数组
void print_arr(int arr[],int len)
{
    int i;
    for(i=0;i<len;i++)
    {
        printf("%5d",arr[i]);
    }
    printf("\n");
}
/**
**gap初始值为len/2,一趟排序之后gap=gap/2;
**/
void shell_sort(int arr[],int len)
{
    int i, j, flag, gap=len,trip=1;
    int temp;
    while(gap>1){
        gap=gap/2;
        printf("the %d trip:\n",trip);
        do{
            flag=0;
            for(i=0;i<len-gap;i++){
                j=i+gap;
                if(arr[i]>arr[j]){
                    temp=arr[i];
                    arr[i]=arr[j];
                    arr[j]=temp;
                    flag=1;
                }
            }
        }while(flag!=0);
        print_arr(arr,len);
        trip=trip+1;
    }
}

int main() {
    int arr[] = { 49,97,38,50,76,65,13,27,25};
    int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);
    shell_sort(arr, len);
    printf("\n\n\nthe result is:\n");
    print_arr(arr,len);
    return 0;
}