064_排序_希尔排序_交换式_算法实现

package com.atguigu.sort;
import java.text.SimpleDateFormat;
/**
 * @author victor
 * @site https://victorfengming.gitee.io/
 * @project data_algorithm
 * @package com.atguigu.sort
 * @created 2021-02-22 20:34
 */
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;
public class ShellSort {
    public static void main(String[] args) {
        //int[] arr = { 8, 9, 1, 7, 2, 3, 5, 4, 6, 0 };
        // 创建要给80000个的随机的数组
        int[] arr = new int[8000000];
        for (int i = 0; i < 8000000; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000); // 生成一个[0, 8000000) 数
        }
        System.out.println("排序前");
        Date data1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);
        System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str);
        //shellSort(arr); //交换式
        shellSort2(arr);//移位方式
        Date data2 = new Date();
        String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
        System.out.println("排序前的时间是=" + date2Str);
        //System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
    // 使用逐步推导的方式来编写希尔排序
    // 希尔排序时， 对有序序列在插入时采用交换法, 
    // 思路(算法) ===> 代码
    public static void shellSort(int[] arr) {
        int temp = 0;
        int count = 0;
        // 根据前面的逐步分析，使用循环处理
        for (int gap = arr.length / 2; gap > 0; gap /= 2) {
            for (int i = gap; i < arr.length; i++) {
                // 遍历各组中所有的元素(共gap组，每组有个元素), 步长gap
                for (int j = i - gap; j >= 0; j -= gap) {
                    // 如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换
                    if (arr[j] > arr[j + gap]) {
                        temp = arr[j];
                        arr[j] = arr[j + gap];
                        arr[j + gap] = temp;
                    }
                }
            }
            //System.out.println("希尔排序第" + (++count) + "轮 =" + Arrays.toString(arr));
        }
        /*
        // 希尔排序的第1轮排序
        // 因为第1轮排序，是将10个数据分成了 5组
        for (int i = 5; i < arr.length; i++) {
            // 遍历各组中所有的元素(共5组，每组有2个元素), 步长5
            for (int j = i - 5; j >= 0; j -= 5) {
                // 如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换
                if (arr[j] > arr[j + 5]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 5];
                    arr[j + 5] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println("希尔排序1轮后=" + Arrays.toString(arr));//
        // 希尔排序的第2轮排序
        // 因为第2轮排序，是将10个数据分成了 5/2 = 2组
        for (int i = 2; i < arr.length; i++) {
            // 遍历各组中所有的元素(共5组，每组有2个元素), 步长5
            for (int j = i - 2; j >= 0; j -= 2) {
                // 如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换
                if (arr[j] > arr[j + 2]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 2];
                    arr[j + 2] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println("希尔排序2轮后=" + Arrays.toString(arr));//
        // 希尔排序的第3轮排序
        // 因为第3轮排序，是将10个数据分成了 2/2 = 1组
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            // 遍历各组中所有的元素(共5组，每组有2个元素), 步长5
            for (int j = i - 1; j >= 0; j -= 1) {
                // 如果当前元素大于加上步长后的那个元素，说明交换
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println("希尔排序3轮后=" + Arrays.toString(arr));//
        */
    }
}

希尔排序的算法就比较巧妙了

他能够先将小的放一边,大的分一边

通过2的指数的次数 将总数进行分割

这样的步长,能够快速的实现分类

最后在通过简单的插入排序就ok

希尔排序法应用实例:

有一群小牛, 考试成绩分别是 {8,9,1,7,2,3,5,4,6,0} 请从小到大排序. 请分别使用
希尔排序时， 对有序序列在插入时采用交换法, 并测试排序速度.
希尔排序时， 对有序序列在插入时采用移动法, 并测试排序速度

排序前
排序前的时间是=2021-02-22 21:05:44.904
排序前的时间是=2021-02-22 21:05:46.745
Process finished with exit code 0

注意这个速度是算的 8000000的数据排序的

这个可比之前的快多了