插入排序:對于隨機排列長度為N且主見不重復的數(shù)組,平均情況下插入排序需要~N^2/4
次比較以及~N^2/4
。最壞情況下需要~N^2/2
次比較和~N^2/2
次交換。
第一個問題:想請教一下這個效率是怎么計算的?
希爾排序是基于插入排序所改進的算法。書上是這樣描述的:中心思想是使數(shù)組中任意間隔為h的元素都是有序的。這樣的數(shù)組被稱為h有序數(shù)組。也就是說,一個h有序數(shù)組就是h個互相獨立的有序數(shù)組編織在一起組成一個數(shù)組。
這樣說我是能夠理解的,但是它的代碼有點令我難以理解。
//一些簡單的通用性代碼就不粘貼了,減少篇幅,以免各位看官看的煩
public static void sort(Comparable[] a) {
int n = a.length;
// 3x+1 increment sequence: 1, 4, 13, 40, 121, 364, 1093, ...
int h = 1;
while (h < n/3) h = 3*h + 1;
while (h >= 1) {
for (int i = h; i < n; i++) {、
//less是用來比較大小的,a[j]<[j-h]
for (int j = i; j >= h && less(a[j], a[j-h]); j -= h) {
//交換a[j]和a[j-h]的位置
exch(a, j, j-h);
}
}
assert isHsorted(a, h); //判斷是否有序的代碼
h /= 3;
}
assert isSorted(a);
}
第二個問題是:h這個遞增序列是什么意思?它有什么作用?為什么是h=3*h+1
?
第三個問題是:書上說最壞的情況是N^(3/2)。N是數(shù)組大小。這個效率是如何計算出來的?
問題一:
前提知識:
等差數(shù)列前n項和
插入排序是從第2元素開始插入排序,插入過程,可知最壞情況就是逆排序,一共要執(zhí)行1+2+3+...+n-1次,根據前n項和結果為(n-1)n/2約等于n^2/2,類似問題可見此處.
問題二:
前提知識:
插入排序的算法復雜度的計算(即上)
希爾排序(shell sort)的理解
此處h的定義增量為3,沒有任何強制要求,h的增量也可以是2
示例:
注意:增量為2時,是對[72,874,283,911,820]跟[401,141,592,887,348]兩組數(shù)組全進行插入排序.
問題三:
前提知識:數(shù)論詳見<數(shù)據結構與算法分析_JAVA語言描述>定理7.4:
菜鳥總結,大手輕拍.
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