普通程序员必看:用C语言实现希尔排序,效率暴涨!
希尔排序是插入排序的一种,也被称为缩小增量排序,是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。它的基本思想是将待排序的元素按照某种增量序列进行分组,然后对每组进行插入排序。随着增量的逐渐减少,元素将会被重新排列,最终当增量为1时,整个序列就会变为有序状态。
在C语言中实现希尔排序,我们需要遵循以下几个步骤:
1. 确定增量序列。通常有两种方法来定义增量序列:一种是Hibbard增量序列,另一种是Knuth增量序列。这里我们使用Knuth增量序列,即`h = 3*h + 1`。
2. 按照增量序列将待排序序列分成若干个子序列。每个子序列的元素下标相差一个增量值。
3. 对每个子序列进行插入排序。
4. 重复步骤2和3,直到增量为1,此时整个序列已经基本接近有序,再进行一次插入排序即可完成排序过程。
下面是利用C语言进行希尔排序的示例代码:
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```c #include void shellSort(int arr[], int n) { for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) { for (int i = gap; i < n; i += 1) { int temp = arr[i]; int j; for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) { arr[j] = arr[j - gap]; } arr[j] = temp; } } } int main() { int arr[] = {9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); printf("原始数组:"); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf(" "); shellSort(arr, n); printf("希尔排序后的数组:"); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf(" "); return 0; } ```
在这段代码中,我们首先定义了一个用于希尔排序的函数`shellSort`,接受一个整型数组和数组的长度作为参数。然后在`main`函数中定义了一个待排序的数组,并调用`shellSort`函数对其进行排序。排序完成后,输出排序后的数组。
需要注意的是,希尔排序的时间复杂度与增量序列的选取有关。在最坏情况下,时间复杂度为O(n^2),但在一些增量序列的选择下,平均时间复杂度可以达到O(nlogn)。希尔排序的优点是在数据规模较大时,相比于直接插入排序,其效率有显著的提升。