希尔shell排序——java实现

希尔排序是对插入排序的优化，将插入排序的交换步长由1增加到h。

希尔排序的思想是使数组中任意间隔为h的元素有序。步长调幅为h = 3*h + 1， 也就是1，4，13，40，121，364， 1003....这种步长算法是经过论文证明为比较高效的步长。

最开始由最大步长开始排序，最大步长为

while(h < n/3) h = 3*h +1

步长最大时，比较的元素非常少，速度很快

后来步长逐渐缩短，比较的元素越来越多，但是此时元素的有序性也变好了，排序速度还是会很快。

while(h>=1){

　　for: i from h~n{

　　　　for: j from i~h，j = j-h;

　　　　　　比较a[j]和a[j-h]，并根据比较结果交换元素位置，

　　}

}

package 排序;

import java.util.Arrays;
import edu.princeton.cs.algs4.In;
import edu.princeton.cs.algs4.StdOut;
/**
 * @author evasean www.cnblogs.com/evasean/
 */
@SuppressWarnings("rawtypes")
public class Shell排序 {
    public static void sort(Comparable[] a) {
        int N = a.length;
        int h = 1;
        while (h < N / 3)
            h = 3 * h + 1;
        while (h >= 1) {
            for (int i = h; i < N; i++) { 
                for (int j = i; j >= h && less(a[j], a[j - h]); j -= h)
                    exch(a, j, j - h);
            }
            h = h / 3;
        }
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    private static boolean less(Comparable v, Comparable w) {
        return v.compareTo(w) < 0;
    }

    private static void exch(Comparable[] a, int i, int j) {
        Comparable t = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = t;
    }

    private static void show(Comparable[] a) {
        for (int i = 0; i < a.length; i++)
            StdOut.print(a[i] + " ");
        StdOut.println();
    }

    public static boolean isSorted(Comparable[] a) {
        for (int i = 1; i < a.length; i++) {
            if (less(a[i], a[i - 1]))
                return false;
        }
        return true;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String[] a = new In().readAllStrings();
        StdOut.println(Arrays.toString(a));
        sort(a);
        assert isSorted(a);
        show(a);
    }
}