用遊戲串起程序員的基本功 – JAVA編程語言程序開發技術文章

希爾排序法基本思想是:取一個間隔,將長序列分成若幹短的子序列,對每個子序列進行直插排序;然後逐漸縮小間隔,重復以上過程,直到間隔為1

    前面我們學習瞭兩種插入排序法,但當要排序的數組長度越長並且數值越不成順序,比較和交換的次數就越多,效率越低。因此D.L.Shell在1959年提出瞭縮小增量排序法(又叫希爾排序法),基本思想是:取一個間隔,將長序列分成若幹短的子序列,對每個子序列進行直插排序;然後逐漸縮小間隔,重復以上過程,直到間隔為1。可以看到這種算法,較好的克服瞭直接插入排序法的不足。


  下面是示例:

8 7 4 3 6 1 //是要排序的數值,我們以一半的長度為間隔3
3 7 4 8 6 1 //第一次,取得3,小於前面的8,交換位置
3 6 4 8 7 1 //第二次,取得6,小於前面的7,交換位置
3 6 1 8 7 4 //第三次,取得1,小於前面的4,交換位置
1 6 3 4 7 8 //第四次,再縮小間隔,為2,取得1小於3,交換位置,取得7,大於前面的3,不變;取得8大於6,不變,取得4小於8,交換位置
1 3 4 6 7 8 //第五次,再縮小間隔,為1,取得6,大於1,不變;取得3小於6,交換位置;取得4,小於6,交換位置;取得7,大於前面的6,不變;取得8 ,大於7,不變

  以下是代碼:

void paixu( ) //用希爾排序法,
{
  int N=13;// N為前後紀錄位置的增量
  for (int Z= N/2; Z; Z = Z/2)//每次縮小增量
   for (int i = Z; i < N; i++)//從增兩大小開始比較
   {
    int temp = apai[i]; //將後一個備份
    for (int j = i; j >= Z && temp < a[j – Z]; j -= Z) //與他在同一個子序列的數一個個的較
    {
     a[j] = a[j -Z]; //如果小於,就交換
    }//end for
    a[j] = temp; //找到合適的插入點,放入其中
   }//end for
}//end


  我們再來看最後一種關於數組的排序方法,就是快速排序法,它是目前最快的一種排序的方法.它的基本思想是:通過一趟排序將待排序的記錄分割為獨立的兩部分,其中一部分記錄的數值均比另一部分記錄的數值小,然後繼續分別對這兩部分進行排序,直到整個序列有序為止.

  具體做法: 任取待排序列的某個記錄(我們可以取第一個數)作為基準,按照該數值大小,將整個序列分成兩個序列——左側的所有記錄的數值都比基準小(或者相等),右側的都比基準大,基準則放在兩個子序列之間,顯然這時基準放在瞭最後應該放置的位置。分別對左右子序列重復上面的過程,直到最後所有的記錄都放在相應的位置。

  示例如下:

7 8 4 3 6 1 //是要排序的數值
1 8 4 3 6 //第一次,取得7,作為基準,1為right值,7>1,交換位置
1 4 3 6 8 //第二次, 8為left值,7<8,放到最後;
1 4 3 6 8 //第三次,left取得4,小於7,放到前面,
1 4 6 3 8 //第四次,right取6,小於7,放到前面
1 4 6 3 8 //第五次,left=right=3,小於7,放到前面,
1 4 6 3 7 8 //7放入合適位置,第一趟排序完成
//後面,在以1為基準排序
……
//直到成功

  代碼如下:

void paixu(int a[],int low,int high;)//用快速排序法
{
  // low, high表示掃描的范圍

  int pivot;//存放中心索引及其值的局部變量
  int scanup,scandown,mid;//用於掃描的索引
  if (high-low<=0) //如果數組中的元素少於兩個,則返回
   return;
  else
   if(high-low==1) //如果有兩個元素,對其進行比較
   {
    if(apai[high]<apai[low]) //如果後一個比前一個小,
     Swap(apai[low],apai[high]);//那麼交換位置
     return;
   }//end if
  mid=(low+high)/2;//取得中心索引
  pivot=apai[mid];//將中間索引的值,賦給pivot
  Swap(apai[mid],apai[low]);//交換pivot及低端元素的值
  Scanup=low+1;
  Scandown=high;//初始化掃描索引scanup和scandown
  do{
   //從低端子表向上掃描,當scanup進入高端子表或遇到大於pivot的元素時結束.
   while(scanup<=scandown && apai[scanup]<=pivot)
    scanup++;
    //從高端子表向下掃描,當scandown遇到小於或等於pivot的元素時結束
   while(piovt<apai[scandown])
    scandown–;
    //如果兩個索引還在各自的子表中,則表示兩個元素錯位,將兩個元素換位
    if(scanup<scandown)
     Swap(apai[scanup],apai[scandown]);
  }while(scanup<scandown);
  //將pivot拷貝到scandown位置,分開兩個子表
  apai[low]=apai[scandown];
   apai[scandown]=pivot;
  //如果低端子表(low至scandown-1)有2個或更多個元素,則進行遞歸調用
  if(low<scandown-1)
   paixu(apai,low,scandown-1);
   //如果高端子表(scandown+1至high) 有2個或更多個元素,則進行遞歸調用
  if(scandown+1<high)
   paixu(apai, scandown+1, high);
}

  關於排序的問題已經夠多瞭,就到這裡吧,如果大傢有興趣,可以看已看這方面的書.

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