希尔排序算法思路

发布时间：2023-06-28 14:21:50 所属栏目：教程来源：

导读：今天我们来介绍一个比经典的排序算法：希尔排序。该算法时以它的发明者 Donald Shell 名字命名的，改进自插入排序算法，实现简单，在中等规模的数据上性能表现不错。我们同样从算法的思路、Python 实现以及复杂度分析

今天我们来介绍一个比经典的排序算法：希尔排序。该算法时以它的发明者 Donald Shell 名字命名的，改进自插入排序算法，实现简单，在中等规模的数据上性能表现不错。我们同样从算法的思路、Python 实现以及复杂度分析三个方面学习希尔排序算法。

1. 希尔排序算法思路

希尔排序又叫缩小增量排序，它是基于插入排序的改进算法，相比插入排序更加高效，但是属于不稳定算法，而插入排序则是一种稳定算法。希尔排序的基本思想是将待排序元素进行增量分组，然后在分组组内进行插入排序，随着增量的减少，每个分组组内的元素越来越多，直至增量减至1时，所有元素都分到同一个组内，执行插入排序后完成整个排序操作。希尔排序通过这种策略使得整个数组在初始阶段达到从宏观上看基本有序，小的基本在前，大的基本在后。然后缩小增量，到增量为1时，其实多数情况下只需微调即可，不会涉及过多的数据移动。

2. 希尔排序算法的 Python 实现

希尔排序的一个经典实现如下所示。

def shell_sort(nums):
"""
希尔排序
"""
n = len(nums)
d = n //

while d > :
for i in range(d, n):
temp = nums[i]
j = i
# 插入排序过程，可参考下图所示
while j >= d and nums[j - d] > temp:
nums[j] = nums[j - d]
j -= d
nums[j] = temp
# 每次排序数组间距减半
d = d //

for 循环中每次会将该位置往前间隔 d 的列表保证有序，后面每次会在间隔 d 的列表中将 nums[i] 插入到对应的位置，并保证本次从该位置往前间隔为 d 的列表有序。每次 for 循环执行完成，间隔为 d 的列表就是有序的，即完成了希尔排序的核心过程。接下来便是每次缩小增量 d 值，直到最后增量为0，排序结束。

本节我们学习了排序中的一个经典排序算法：希尔排序，相比前面的冒泡、插入和选择排序算法在效率上有了较大提升。

（编辑：汽车网）

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