Python数据结构与算法（15）---希尔排序

Posted 2021-09-18 李元静

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• 希尔排序
• • 图解写入排序
  • 实战：希尔排序

希尔排序

希尔排序，又称作Shell Sort，也叫缩小增量排序算法，是前文讲解的插入排序更高效的一种排序算法。

其原理是：在n个元素的列表里，取增量n/2。数列开始值与增量值的尾值进行比较，小的放前面，大的放后面；把增量的前后都比较一遍，然后增量数-1。

继续从头到尾进行比较，并调整大小；一直到增量等于1，就完成了所有列表元素的排序。至于增量规则可以自行定义。

图解写入排序

假设，又一个列表为[8,0,4,3,2,1]。具体原理步骤如下：

第1次，增量为3，那么需要进行3次循环。（每次循环2个数进行比较排序）

上面，首先对索引0到索引3的数值进行比较，然后比较索引1与索引4，最后比较索引2与索引5的值。

第2次，增量为2，那么需要进行2次循环。

接着，对索引0、索引2、与索引4的数值进行比较，然后比较索引1、索引3、索引5的数值。

第3次，增量为1，那么需要进行1次循环。

最后，对比索引0与索引1，索引1与索引2，索引2与索引3，索引3与索引4，索引4与索引5的各个数的值。就完成了最终的排序过程。这个过程就叫希尔排序。

实战：希尔排序

通过上面的举例，以及图解的分析，相信读者都能够看懂希尔排序的过程以及相对应的原理。下面，我们来用Python实现希尔排序，示例如下：

def shell_sort(my_list):
    n = len(my_list)
    if n == 1:
        return my_list
    space = int(n / 2)
    while space > 0:
        for i in range(space, n):
            temp = my_list[i]
            j = i
            while j >= space and my_list[j - space] > temp:
                my_list[j] = my_list[j - space]
                j -= space
            my_list[j] = temp
        space = int(space / 2)
    return my_list


if __name__ == "__main__":
    my_list = [8, 0, 4, 3, 2, 1]
    print("排序前的数组：", my_list)
    print("排序后的数组：", shell_sort(my_list))

运行之后，效果如下所示：