C++实现希尔排序算法

希尔排序算法是插入排序算法的一种改进版本。它可以减少插入排序算法中数据移动的次数，加快排序速度，因此有被称为缩小增量排序法。

希尔排序算法的基本思想是：将原始数据分成特定间隔的几组数据，然后使用插入排序算法对每组数据进行排序，排序后再减少间隔距离，重复上面的步骤，直到排序完成为止。

代码如下。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;int *create_rand_arr() {/*生成随机整数数组指针函数*/int length = 10;  // 定义长度为10srand(time(0));  // 设置时间种子int *rand_arr = new int [length];for (int i = 0; i < length; i++) {rand_arr[i] = rand() % (100 - -100 + 1) + -100;  // 将随机数填充进数组指针中}return rand_arr;
}int get_length(int *arr) {/*获取数组指针的长度*/return  _msize(arr) / sizeof(*arr);
}void hill_sort(int *arr) {/*希尔排序函数（递减）*/int length = get_length(arr), step = length / 2, t1, t2,t3, i = 1; // 获取长度和偏移值while (step >= 1) { // 只要在合理范围内，就可以一直遍历下去for (int j = step; j < length; j++) {t1 = j;  // 临时存储j的值while (t1 - step >= 0) {if (arr[t1] > arr[t1 - step]) {// 交换位置t2 = arr[t1];t3 = arr[t1 - step];arr[t1] = t3;arr[t1 - step] = t2;t1 -= step;  // 更新下标值} else {break;}}}step /= 2;  // 继续细分/*// 输出调试结果printf("第 %d 次排序后的结果； ", i);for (int n = 0; n < length; n++) {cout << arr[n] << " ";}cout << endl;*/i++;  // 计数}}int main() {int *arr = create_rand_arr();  // 制作随机整数数组int length = get_length(arr);  // 获取长度// 输出原数组cout << "原数组： ";for (int i = 0; i < 10; i++) {cout << arr[i] << " ";}cout << endl;// 使用希尔排序函数进行排序hill_sort(arr);// 输出新数组cout << "新数组： ";for (int i = 0; i < 10; i++) {cout << arr[i] << " ";}return 0;
}

运行结果如下。

希尔排序算法的平均时间复杂度为O(logn)O(log n)O(logn)，最坏时间复杂度为O(n8)O(n^8)O(n8)，空间复杂度为O(1)O(1)O(1)。这是一种不稳定的排序算法。

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