一、什麼是希爾排序
希爾排序,也叫縮小增量排序,是插入排序的一種高效率實作。由於插入排序在處理大規模資料時效率較低,因此希爾排序透過分割序列並分別進行插入排序,擴大插入排序的間隔,從而減少了移動元素的次數,提高了排序效率。
二、希爾排序的基本思想
希爾排序所使用的排序思想可以理解為由間隔 h 的多個子序列,分別進行插入排序。每次使用一個較小的 h 來劃分,每個子序列進行插入排序後,改變 h 的值重新劃分序列,直到最後 h=1,完成排序。
三、php實作希爾排序
下面是希爾排序的php程式碼實作:
function shellSort($arr) { $length = count($arr); // 初始时gap最大,按照插入排序的方式进行排序 for ($gap = floor($length / 2); $gap > 0; $gap = floor($gap / 2)) { for ($i = $gap; $i < $length; $i++) { $j = $i; while ($j - $gap >= 0 && $arr[$j] < $arr[$j - $gap]) { // 插入排序 $tmp = $arr[$j]; $arr[$j] = $arr[$j - $gap]; $arr[$j - $gap] = $tmp; $j -= $gap; } } } return $arr; }
上面的程式碼中使用了兩層循環,第一層循環使用$gap 變數劃分數組並排序,第二層循環比較並移動元素。兩層循環的時間複雜度為 $O(n^2)$。
四、希爾排序的時間複雜度
在不同的序列下,希爾排序的時間複雜度也不同。希爾排序的最好情況下時間複雜度為$O(n logn)$,最壞情況下為$O(n^2)$,平均情況下時間複雜度為$O(n log^2n)$ 。
五、希爾排序的優缺點
優點:
缺點:
六、總結
希爾排序是插入排序的高效版本,透過引入間隔這一概念,減少了元素比較和移動的次數,從而提高了排序效率。希爾排序的時間複雜度受到序列的影響,比較難進行精確的分析。因此,在實際編碼時需要根據資料的規模和特性選擇合適的間隔序列,以達到最優的排序效果。
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