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希尔排序

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请用希尔排序对给定的数组进行从小到大排序后输出。

输入分两行,第一行一个整数n(1<=n<=3000000),第二行n个数,每个数都是32位整数型,两个数之间有1个空格隔开。
输出也分两行,第一行一个整数n,第二行是排序后的n个数,两个数之间有1个空格隔开。

Sample Input
5
5 4 3 2 1

Sample Output
5
1 2 3 4 5

用cin、cout会超时

 

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>

using namespace std;

int const ic_limit = 3000002;

int iArr[ic_limit];

void vInput(int iN);
void vShellSort(int iN);
void vOutput(int iN);

int main()
{
	int iN;

	while(scanf("%d",&iN) != EOF)
	{
		memset(iArr,0,sizeof(iArr));
		vInput(iN);
		vShellSort(iN);
		vOutput(iN);
	}

	return 0;
}

void vInput(int iN)
{
	for(int i=1; i<=iN; i++)
	{
		scanf("%d",&iArr[i]);
	}
}

void vOutput(int iN)
{
	printf("%d\n",iN);
	for(int i=1; i<iN; i++)
	{
		printf("%d ",iArr[i]);
	}
	printf("%d\n",iArr[iN]);
}

void vShellSort(int iN)
{
	int i,j;
	int iTemp;
	int iDistance;

	iDistance = iN/2;
	while(iDistance >= 1)
	{
		for(i=iDistance; i<=iN; i++)
		{
			iTemp = iArr[i];
			for(j=i; j>=iDistance && iTemp<iArr[j-iDistance]; j-=iDistance)
			{
				iArr[j] = iArr[j-iDistance]; 
			}
			iArr[j] = iTemp;
		}
		iDistance /= 2;
	}
}

 

下面的解释是网上看到的:

       希尔属于插入类排序,是将整个无序列分割成若干小的子序列分别进行插入排序

  排序过程:先取一个正整数d1<n,把所有序号相隔d1的数组元素放一组,组内进行直接插入排序;然后取d2<d1,重复上述分组和排序操作;直至di=1,即所有记录放进一个组中排序为止

初始:d=5

   49 38 65 97 76 13 27 49 55 04

  49 13

  |-------------------|

  38 27

  |-------------------|

  65 49

  |-------------------|

  97 55

  |-------------------|

  76 04

  |-------------------|

  一趟结果:13 27 49 55 04 49 38 65 97 76

  d=3

  13 27 49 55 04 49 38 65 97 76

  13 55 38 76

  |------------|------------|------------|

  27 04 65

  |------------|------------|

  49 49 97

  |------------|------------|

  二趟结果:13 04 49 38 27 49 55 65 97 76

  d=1

  13 04 49 38 27 49 55 65 97 76

  |----|----|----|----|----|----|----|----|----|

  三趟结果: 04 13 27 38 49 49 55 65 76 97


      希尔排序是按照不同步长对元素进行插入排序,当刚开始元素很无序的时候,步长最大,所以插入排序的元素个数很少,速度很快;当元素基本有序了,步长很小,插入排序对于有序的序列效率很高。所以,希尔排序的时间复杂度会比o(n^2)好一些。由于多次插入排序,我们知道一次插入排序是稳定的,不会改变相同元素的相对顺序,但在不同的插入排序过程中,相同的元素可能在各自的插入排序中移动,最后其稳定性就会被打乱,所以shell排序是不稳定的。

 

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