Shell排序算法和合并排序算法

Shell排序（希尔排序）算法
Shell排序严格来说基于插入排序的思想，其又称为希尔排序或者缩小增量排序。

Shell排序的流程：
1.将由n个元素的数组分成n/2个数字序列，第1个数据和第n/2+1个数据为一对，......
2.一次循环使每个序列对排序好顺序
3.然后，再变为n/4个序列，再次排序。
4.不断重复上述过程，随着序列减少最后为一个，也就完成整个排序

/**
 * Shell排序（希尔排序）
 * @author Red Ants(guangboyuan.cn)
 *         微信公众号：程序员之路 堆排序
 */
public class ShellSort {

    public static void shellSort(int[] a) {
        int x = 0;
        for (int r = a.length / 2; r >= 1; r /= 2) {//分解数组元素为多个序列，每次比较两数的间距，直到其值为0就结束循环
            for(int i = r;i<a.length;i++){//按设置的间距r,分别比较对应的数组元素。在该循环中使用插入排序法对指定间距的元素进行排序
                int temp = a[i];
                int j = i-r;
                while (j>=0 && temp <a[j]) {
                    a[j+r] = a[j];
                    j-=r;
                }
                a[j+r] = temp;
            }
            x++;
            System.out.println("第"+x+"步排序结构："+Arrays.toString(a));
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[]{3,22,77,8,12,54,11,15,2};
        System.out.println("排序前："+Arrays.toString(nums));
        shellSort(nums);
        System.out.println("排序后："+Arrays.toString(nums));
    }
}

合并排序算法

是用分治策略实现对N个元素进行排序的算法。其基本思想是：

将待排序元素分成大小大致相同 的两个子集合，分别 对两个子集合进行排序，最终将排好序的子集合合并成所要求的排好序的集合。

重点：
1.分治的实现
2.合并的实现
分治，就是把整个集合的元素一直除2化分，一直化为到没有两个元素开始合并。

/**
 * 合并排序
 * @author Red Ants(guangboyuan.cn)
 *         微信公众号：程序员之路 堆排序
 */
public class MergeSort {

    public static void main(String[] args) {
        MergeSort m = new MergeSort();
        int a[] = { 5, 4, 10, 8, 7, 9, 11 };
        System.out.println("排序前："+Arrays.toString(a));
        m.mergeSort(a, 0, a.length - 1);
        System.out.println("排序后："+Arrays.toString(a));
    }

    public void mergeSort(int[] arrays, int start, int end) {//递归算法
        if (start < end) {//出口
            int m = (start + end) / 2;
            mergeSort(arrays, start, m);
            mergeSort(arrays, m + 1, end);
            combin_arrays(arrays, start, m, end);
        }
    }

    // 合并数组
    public void combin_arrays(int[] arrays, int start, int m, int end) {
        int length = end - start + 1;
        int temp[] = new int[length];// 用来存放比较的数组，用完复制回到原来的数组
        int i = start;
        int j = m + 1;
        int c = 0;
        while (i <= m && j <= end) {
            if (arrays[i] < arrays[j]) {
                temp[c] = arrays[i];
                i++;
                c++;
            } else {
                temp[c] = arrays[j];
                j++;
                c++;
            }
        }
        while (i <= m) {
            temp[c] = arrays[i];
            i++;
            c++;
        }
        while (j <= end) {
            temp[c] = arrays[j];
            j++;
            c++;
        }
        c = 0;
        for (int t = start; t <= end; t++, c++) {
            arrays[t] = temp[c];
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arrays));
    }
}