希尔排序的C语言实现（2）

代码

#include  < stdio.h >
#include  < stdlib.h >

void  ShellSort( int  a[], int  Index);
void  PrintArray( const   char *  strMsg, int  array[], int  nLength);

int  main( int  argc,  char   * argv[])
{
   int  data[ 13 ] = { 8 , 5 , 4 , 6 , 13 , 7 , 1 , 9 , 12 , 11 , 3 , 10 , 2 };
  ShellSort(data, 13 );
   // PrintArray("Shell Sort:",data,13);
  
  system( " PAUSE " );    
   return   0 ;
}

/*  希尔排序的思路：
       需要三层循环，
       第一层循环用于控制步长的变化，步长每缩减一次就进行一轮排序； 
       第二层循环用于控制按照步长所分割成的各个集合； 
       第三层循环用于针对单个集合进行插入排序； 
   注：通过画图观察步长与小组个数的关系，可以知道，对于有13个元素的数组，
       当步长为8时，可把数组分为8个小组，其中5组有2个元素,3组只有1个元素
       当步长为7时，可把数组分为7个小组，其中1组有1个元素,6组有2个元素
       当步长为6时，可把数组分为6个小组，其中1组有3个元素,5组有2个元素
       当步长为5时，可把数组分为5个小组，其中3组有3个元素,2组有2个元素
       当步长为4时，可把数组分为4个小组，其中1组有4个元素,3组有3个元素
*/
void  ShellSort( int  a[], int  Index) {   
   int  i, j, k;     //  循环计数变量   
   int  Temp;        //  暂存变量   
   int  Change;      //  数据是否改变   
   int  DataStep;    //  集合分割的步长   
   int  Pointer;     //  进行处理的位置   

  DataStep  =  ( int ) Index  /   2 ;  //  初始集合间隔长度   

   while  (DataStep  !=   0 )  //  数列仍可进行分割  
  { 
    printf( " ========================\n " );
     //  对各个集合进行处理
    /*（在j自增至DataStep的2倍之前，j代表各小组的第二个元素的位置;
        j增至DataStep的3倍之前,j代表各小组的第三个元素的位置;依次类推。
        若j-DataStep<0说明j已经是本小组的第一个元素了。）*/   
     for  (j  =  DataStep; j  <  Index; j ++ ) {   
      Change  =   0 ;   
      Temp  =  a[j];  // 保存当前集合的待排序元素到临时变量
      

      //（推算本元素的前一个元素的位置）
      Pointer  =  j  -  DataStep;  // 计算当前集合已排序元素列表的最后一个元素的位置 

      k = 0 ;
       //  进行集合内数值的插入排序（边比较边向后移位） 
       while  (Temp  <  a[Pointer]  &&  Pointer  >=   0   &&  Pointer  <=  Index) {
        printf( " 当前交换元素：%d(a[%d])-%d(a[%d])\n " ,a[Pointer],Pointer,a[Pointer  +  DataStep],Pointer  +  DataStep);
         // 将比待排序元素大的已排序元素后移
        a[Pointer  +  DataStep]  =  a[Pointer]; 
        PrintArray( " 本次交换结果:  " ,a,Index);
         // 计算下一个要比较的已排序元素的位置 
        Pointer  =  Pointer  -  DataStep; 
        Change  =   1 ;
        k ++ ; 
      } 
      printf( " 本集合步长为%d,交换次数为%d\n " ,DataStep,k);
      
       //  （将待排序元素插入到最后的空位上） 
      a[Pointer  +  DataStep]  =  Temp;

       if  (Change) {    
         //  打印目前排序结果
        PrintArray( " 本轮排序结果:  " ,a,Index); 
      }   

      printf( " ------------------------\n " );
    }   
    DataStep  =  DataStep  /   2 ;  //  计算下次分割的间隔长度   
  }   
} 

void  PrintArray( const   char *  strMsg, int  array[], int  nLength)
{
      int  i;
     printf( " %s " ,strMsg);
      for (i = 0 ;i < nLength;i ++ )
     {
        printf( " %d  " ,array[i]);
     }
     printf( " \n " );
}