C语言排序方法-----希尔排序

关于希尔排序看看百度百科的定义

下面看看C代码的实现

#define EXCHANGE(num1, num2)  { num1 = num1 ^ num2; num2 = num1 ^ num2; num1 = num1 ^ num2;}


void shellSort( int num[], int count )
{
    int gap, i, j;
    for( gap = count / 2; gap >0; gap = gap / 2 ) //拆分整个序列，元素间距为gap(也就是增量)
    {
        for( i = gap ; i < count; i++ ) //对子序列进行直接插入排序
        {
            for( j = i - gap; j >= 0 && num[j] > num[j + gap]; j = j - gap )
            {
                EXCHANGE( num[j], num[j + gap] );
            }
        }
    }
}

下面分析一下代码执行过程

这是原始数组，第一次元素间距 gap 的值为数组数量的一半,gap=5,下来比较num[0]和num[5]的大小，0<3不需要交换，下来继续比较num[1]和num[6]的大小，8>7交换两个数字位置

下来比较1和9，不需要交换，继续比较5和2，5>2要交换两个数的位置

下来比较4和6，不需要交换位置，数组已经比较结束了，下来元素间距减小为原来的一半，gap=5,它的一半为2.5但是程序取的是整数，所以元素间距gap的值变为2.

下来继续比较num[0]和num[2]，0<1，不需要交换位置，继续比较7和2,7>2需要交换位置。

下来比较1和4,不需要交换位置。继续比较7和3，需要交换位置。

这样依次往下比较8和5交换位置

9和6交换位置

9和6交换位置后，已经比较到了数组最后一位，但是此时还不能结束，因为数组前面的数据发生了变化，所以要在向前比较，

此时元素间距为2，所以6要它前面间距一个数字的7比较，前面的数大于后面的数需要交换一次位置，于是6和7在交换一次位置。

下来6继续和前面的3比较，不需要交换，4和1比不需要交换，3和2比不需要交换，1和0比也不需要交换。此时这趟比较完成。

下来元素间距减小为原来的一半，2的一半是1，所以gap变为1，此时相邻两个元素比较。

0和2不需要交换，2和1需要交换。

5和6需要交换

这样共交换9次位置之后，数组排序结束。

下面测试一下最坏情况下，需要交换的次数

最坏情况下需要交换13次。

下来再看看最好情况下需要交换几次。

最好情况下交换0次。

下面测试一下随机生成10000个数据，需要交换的次数和执行时间。

下面用一张动图来演示一下排序的过程