面试必备算法|图解希尔排序(Python)

简介: Python图解希尔排序

希尔排序

希尔排序的思想

​ 希尔排序是对插入排序的一种改进方法,它把原来的列表分成无数个子列表,然后对每个子列表来执行插入排序,希尔排序的关键就在于对步长的控制(可以看作是每间隔几个元素取元素作为子列表)。

图解希尔排序

​ 给定如下的列表:

在这里插入图片描述

​ 我们使用2作为步长(每隔两个字符取一个元素),可以划分成如下的三个子列表。

在这里插入图片描述

​ 有了三个子列表之后,我们分别对三个子列表进行插入排序

在这里插入图片描述

​ 根据上图可以发现我们得到的组合结果并没有完全排序成功,最后我们还需要对这个列表进行一次插入排序。

在这里插入图片描述

​ 这样我们的希尔排序就完成了。

希尔排序的性质

  • 最优时间复杂度:$O(n)$
  • 最坏时间复杂度:$O(n^2)$
  • 稳定性:不稳定
  • 对比插入排序:通过改变增量会优化时间复杂度。

希尔排序的代码实现

lst = list(map(int, input().split(',')))


def shell_sort(alist):
    n = len(alist)
    gap = n // 2
    while gap > 0:
        for i in range(gap, n):
            j = i
            while j >= gap:
                if alist[j] < alist[j - gap]:
                    alist[j], alist[j - gap] = alist[j - gap], alist[j]
                    j -= gap
                else:
                    break
        gap //= 2
    return alist


shell_sort(lst)
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