排序算法----希尔排序

1. 希尔排序：1959年Shell发明，第一个突破O(n^2)的排序算法，是简单插入排序的改进版。它与插入排序的不同之处在于，它会优先比较距离较远的元素。希尔排序又叫缩小增量排序。

2. 希尔排序的时间，空间复杂度及稳定性：

1>. 时间复杂度：O(n^1.3)；虽然我们这里希尔排序的过程中会出现了三层循环的嵌套，但是通过某些算法最后计算得出希尔排序的时间复杂度为O(n^1.3)。

2>. 空间复杂度：S(1)；因为我们在希尔排序时是对原数组进行直接排序，并没有其他创建新的数组。

3>. 稳定性：不稳定；因为我们在希尔排序时，出现了大跨度的交换元素。
3. 我们可以创建一个父类：父类中封装数组的创建，排序，交换位置等方法，其他的排序方法的类都继承于这个父类，重写父类中的方法。

public abstract class Sort {public int[] arr;public Sort(){};//有参构造方法 创建一个数组的副本public Sort(int[] arr){this.arr = new int[arr.length];for(int i = 0; i < arr.length; i++){this.arr[i] = arr[i];}}//对数组进行排序public abstract void sort(int[] arr);//交换数据位置public void swap(int[] arr, int i, int j){int temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp;}
}

4. 希尔排序的过程：

//希尔排序 时间复杂度为：O(n^1.3) 空间复杂度为：S(1) 算法稳定性：不稳定
/** 希尔排序类似于插入排序 但是希尔排序是通过分组来进行遍历的* 组gep从数组长度的一半开始 每轮gep都是上一轮的一半(也可以是上一轮减1 等等 只要是向下缩小就可以) 直至gep==0* 外层循环i每次从gep开始 向后遍历* 内层循环j从i开始 向前移 但是是按照[j-gep, j]这个区间移动(即j每次前移到j-gep的位置 j-gep前移到j-2gep的位置) 直至j-gep==0 或者 arr[j-gep]>arr[i]* 交换j-gep和i位置的值*/
public class ShellSort extends Sort{public ShellSort(int[] arr){super(arr);}@Overridepublic void sort(int[] arr) {int len = arr.length;//循环更新组的大小 步长为上一个组的一半 直到组等于0为止for(int gap = len / 2; gap > 0; gap = gap / 2){//外层循环i每次从gep开始 向后遍历for(int i = gap; i < arr.length; i++){int e = arr[i];int j = i;//1.如果满足条件(j - gep >= 0 && arr[j - gep] > e) 就将j - gep的值赋值为j位置while (j - gap >= 0 && arr[j - gap] > e){arr[j] = arr[j - gap];j = j - gap;}//2.循环结束后 将e的值赋值到j的位置//1,2两步相当于是交换j - gep位置的值和e的位置arr[j] = e;}}System.out.println(Arrays.toString(arr)); //打印排序后的数组}
}

5. 测试类：测试类中只测试排序方法是否能成功。

public class TestSort {public static void main(String[] args) {int[] arr = {9, 5, 4, 6, 7, 2, 1, 3, 8, 10};ShellSort shellSort = new ShellSort(arr);shellSort.sort(arr);}
}

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