希尔排序算法的C语言实现示例

下面是“希尔排序算法的C语言实现示例”完整攻略。

希尔排序算法简介

希尔排序是通过将整个待排序数组分割成多个子序列，对每个子序列进行插入排序，然后逐步减少子序列长度，最终使整个序列有序的一种算法。

希尔排序算法的流程

1. 按照一定的间隔将待排序数组分成若干个子序列；
2. 对每个子序列进行插入排序，使其中的元素可以快速有序；
3. 缩小排序间隔，重复执行步骤1和2；
4. 直至排序间隔为1，对整个待排序数组进行一次插入排序。

C语言实现示例

下面给出一个简单的C语言实现示例。

void shell_sort(int arr[], int len) {
    int gap, i, j, temp;

    //将待排序数组按照一定间隔分成若干子序列
    for (gap = len / 2; gap > 0; gap /= 2) {
        //对每个子序列进行插入排序
        for (i = gap; i < len; i++) {
            temp = arr[i];
            for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) {
                arr[j] = arr[j - gap];
            }
            arr[j] = temp;
        }
    }
}

• arr表示待排序数组；
• len表示待排序数组的长度；
• gap表示排序间隔；
• temp表示待插入的元素；
• i表示排序的起始位置；
• j表示待插入元素需要插入的位置。

示例说明

示例1

我们以一个简单的顺序数组为例，来说明希尔排序的实现过程。待排序数组为{4, 2, 5, 1, 3}，则排序前的状态如下所示：

4  2  5  1  3

首先将整个数组按照gap=2进行分组，得到两个子序列{4, 5, 3}和{2, 1}。然后分别对这两个子序列进行插入排序，得到以下结果：

3  2  5  1  4
1  2  3  5  4

接着将gap缩小为1，对整个数组进行一次插入排序，得到以下结果：

1  2  3  4  5

最终，希尔排序完成，整个数组已经被排序成有序的状态。

示例2

我们以一个较大的乱序数组为例，来说明希尔排序的实现过程。待排序数组为{17, 23, 12, 31, 19, 47, 3, 28, 41, 8}，则排序前的状态如下所示：

17  23  12  31  19  47  3  28  41  8

按照gap=5进行分组，则得到所有子序列，其中只有两个子序列。接着分别对这两个子序列进行插入排序，得到以下结果：

19  47  3  28  41  17  23  12  31  8
17  23  12  31  19  47  3  28  41  8

然后按照gap=2进行分组，得到以下子序列：

19  47  3  28  41  17  23  12  31  8
19  12  3  28  8
47  23  31  17  41

然后分别对这两个子序列进行插入排序，得到以下结果：

8  12  3  23  19  17  41  28  31  47
19  17  31  28  41  47  3  23  12  8

接着将gap=1，对整个数组进行一次插入排序，得到以下结果：

3  8  12  17  19  23  28  31  41  47

最终，希尔排序完成，整个数组已经被排序成有序的状态。