一、原理
(1)步长为4时候的插入排序
(2)步长为2的时候的插入排序
(3)步长为1的时候的插入排序
二、代码如下所示:
cpp
#ifndef __TEST_H__
#define __TEST_H__
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
bool check(int* ptr, int begin, int len);
int* CreateArray(int len);
/* 测试排序算法的宏定义
* fun:函数指针
* arr:数组地址
* n :数组元素个数
*/
#define TEST_MY(fun, arr, n) { \
printf("Test %s: ", #fun); \
int* ptr = (int*)malloc(n*sizeof(int)); \
memcpy(ptr, arr, n*sizeof(int)); \
long long begin = clock(); \
fun(ptr, 0, n); \
long long end = clock(); \
if (check(ptr, 0, n)) { \
printf(" ok "); \
} else { \
printf(" error "); \
} \
printf(" len:%d Tim: %lld ms \r\n", n, (end - begin)*1000/ CLOCKS_PER_SEC); \
free(ptr); \
}
/*
* 交换两个变量值的宏定义
*/
#endif
cpp
#include "test.h"
#include <string.h>
/* 检查数组中的数据是不是从小到大的顺序 */
bool check(int* ptr, int begin, int len)
{
for (int i = begin; i < len - 2; i++)
{
if (ptr[i] > ptr[i + 1])
{
return false;
}
}
return true;
}
/* 创建一个指定长度的乱序数组 */
int* CreateArray(int len)
{
int* array = (int*)malloc(sizeof(int) * len);
for (int i = 0; i < len; i++)
{
array[i] = rand() % 10000;
}
return array;
}
cpp
#include <stdio.h>
#include "test.h"
/* 插入排序 */
void insert_sort(int* arr, int begin, int len)
{
int j, data;
for (int i = begin + 1; i < len; i++)
{
j = i;
while (j > begin && arr[j] < arr[j - 1])
{
data = arr[j];
arr[j] = arr[j - 1];
arr[j - 1] = data;
j -= 1; //放在最后在减少,放在最前面会出错。
}
}
}
/* 无监督插入排序算法 */
void unguarded_insert_sort(int* arr, int begin, int len, int step)
{
int data;
int min_index = begin;
//找到最小值
for (int i = begin + step; i < len; i+= step)
{
if (arr[i] < arr[min_index])
{
min_index = i;
}
}
//向前插入,如果直接交换,就不是插入了。
while (min_index > begin)
{
data = arr[min_index];
arr[min_index] = arr[min_index - step];
arr[min_index - step] = data;
min_index -= step;
}
//无监督向前插入排序
for (int i = begin + 2 * step; i < len; i+= step)
{
int j = i;
while (arr[j] < arr[j - step]) //最后一次循环总是不符合条件的
{
data = arr[j];
arr[j] = arr[j - step];
arr[j - step] = data;
j -= step;
}
}
}
/* 希尔排序 */
void shell_sort(int* arr, int begin, int len)
{
int k = 2, n = (len - begin), step;
do
{
step = (n / k == 0 ? 1 : n / k);
for (int i = begin; i < begin + step; i++)
{
unguarded_insert_sort(arr, begin, len, step);
}
k *= 2; //步长每次乘以2
} while (step !=1); //step的步长不为1
}
void main()
{
int* arr = CreateArray(10000);
//TEST_MY(selection_sort, arr, 10000);
TEST_MY(shell_sort, arr, 10000);
/*unguarded_insert_sort(arr, 0, 10000, 1);*/
printf("data:%d, %d, %d, %d\r\n", arr[0], arr[1], arr[2], arr[3]);
free(arr);
return;
}
运行的结果如下所示: