数据结构-十大经典排序算法 第4关：希尔排序

目录

任务描述

相关知识

希尔排序算法

编程要求

测试说明

参考代码

任务描述

本关任务：实现希尔排序算法，并将乱序数列变成升序。

相关知识

为了完成本关任务，你需要掌握：1.希尔排序算法。

希尔排序算法

希尔排序由Shell在1959年发明，又叫缩小增量排序，是第一个突破O(n2)的排序算法，属于简单插入排序的改进版，会优先比较距离较远的元素。

• 算法步骤：

  1. 选择一个增量序列T1​，T2​，… ，Tk​，其中Ti​>Tj​，Tk​=1，i>j；

  2. 每趟排序，根据对应的增量Ti​，将待排序列分割成若干子序列，分别对各子序列进行直接插入排序；

  3. 按增量序列个数k，对序列进行k趟排序。

• 希尔排序实例： 下图的增量序列为：5，2，1，第一趟排序将增量为5的子序列进行插入排序，第二趟排序将增量为2的子序列进行插入排序，第三趟将增量为1的子序列进行插入排序，最终完成排序。

• 希尔排序的核心在于增量序列的设定：

  既可以提前设定好增量序列，也可以动态的定义增量序列。例如序列长度为n，则动态增量为：1，4，7，...，3x+1<n/3。

编程要求

本关的编程任务是补全右侧代码片段sort_array中Begin至End中间的代码，具体要求如下：

• 在sort_array中，使用增量序列[5, 2, 1]实现希尔排序算法，完成指定输出。

测试说明

平台将自动编译补全后的代码，并生成若干组测试数据，接着根据程序的输出判断程序是否正确。

以下是平台的测试样例：

测试输入：

8

6 10 5 2 4 9 1 7

预期输出：

6 1 5 2 4 9 10 7

4 1 5 2 6 7 10 9

1 2 4 5 6 7 9 10

1 2 4 5 6 7 9 10

测试输入：

10

7 1 4 6 8 9 5 2 3 10

预期输出：

7 1 2 3 8 9 5 4 6 10

2 1 5 3 6 4 7 9 8 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

参考代码

//
//  sort_.cpp
//  Sort
//
//  Created by ljpc on 2018/4/20.
//  Copyright © 2018年 ljpc. All rights reserved.
//

#include "sort_.h"

void print_array(int *arr, int n)
// 打印数组
{
    if(n==0){
        printf("ERROR: Array length is ZERO\n");
        return;
    }
    printf("%d", arr[0]);
    for (int i=1; i<n; i++) {
        printf(" %d", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

void sort_array(int *arr, int n)
//  编程实现《希尔排序算法》：将乱序序列arr转化为升序序列
//  函数参数：乱序整数数组 数组长度
//  要求输出：调用print_array(int *arr, int n)输出三遍增量排序操作后的序列，以及最终的升序序列
{
    // 请在这里补充代码，完成本关任务
    /********** Begin *********/
    int i = 0,t=0;
	int k = 0;
	int e = 0;
	int G[4] = {5,2,1,-1};
	int g = G[t];
	while (g > 0)
	{
		for (i = g; i < n; i++)
		{
			k = arr[i];
			e = i - g;
			while (e >= 0 && k<arr[e])
			{
				arr[e + g] = arr[e];
				e-= g;
			}
			arr[e + g] = k;
		}
		print_array(arr, n);
		t++;
		g=G[t];
	}
	print_array(arr, n);
    /********** End **********/
}