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#include <stdio.h>
/*
* 取名原因: 将整个序列分割成若干小的子序列分别进行插入排序，每一趟排序分割成的子序列的长度在逐渐减小，直到减少到1，
* 由于D.L. Shell设计和实现了该算法，所以称作希尔排序。
* 平均时间复杂度: O(n^1.5)。
* 平均空间复杂度: O(1)。
* 具有不稳定性。
* 希尔排序属于插入类排序，又被称作缩小增量法。
*/
/*
* 希尔排序的关键点：使用怎样的增量序列。
* 该程序使用的是增量序列{n/(2^1), n/(2^2), n/(2^3), n/(2^k), ..., 1}。
* 其它的增量序列{n/(3^1), n/(3^2), n/(3^3), n/(3^k), ..., 1}。
*/
/* 程序输出如下:
[********** Before ShellSort **********]
2, 46, 5, 17, 2, 3, 99, 12, 66, 21
[********** After ShellSort **********]
2, 2, 3, 5, 12, 17, 21, 46, 66, 99
*/
/*
* 功能: 希尔排序。
* 从右向左使用增量序列{nLength/(2^1), nLength/(2^2), nLength/(2^3), nLength/(2^k), ..., 1}中的增量值，
* 每一个增量值就需要进行一趟排序，最后一个增量值必须是1，用它来保证最终的序列有序；
* 在一趟排序中，会从右向左取出[nIncrement, nLength-1]中的值i，并使用插入排序把pData[i]按从右向左的顺序插入到
* 有序序列{..., i-nIncrement*k, ..., i-nIncrement*3, i-nIncrement*2, i-nIncrement}中。
* 名称: ShellSort。
* 参数: int* pData，指向一个整数数组。
* 参数: int nLength，该整数数组的长度。
* 返回值: void。
*/
void ShellSort(int* pData, int nLength);
void Output(const int* pData, int nLength);
int main()
{
int arrData[10] = {2, 46, 5, 17, 2, 3, 99, 12, 66, 21};
printf("[********** Before ShellSort **********]\n");
Output(arrData, sizeof(arrData) / sizeof(int));
ShellSort(arrData, sizeof(arrData) / sizeof(int));
printf("[********** After ShellSort **********]\n");
Output(arrData, sizeof(arrData) / sizeof(int));
return 0;
}
void ShellSort(int* pData, int nLength)
{
// i: 控制每趟循环中[nIncrement, nLength-1]的次数。
int i = 0;
// j: 从右向左表示下列值{..., i-nIncrement*k, ..., i-nIncrement*3, i-nIncrement*2, i-nIncrement}。
int j = 0;
// nTemp: 临时变量，用来存放要插入的变量值pData[i]。
int nTemp = 0;
// nIncrement: 增量。
int nIncrement = nLength / 2;
// nIncrement的倒数第二个值一定是1。
for (; nIncrement > 0; nIncrement /= 2)
{
for (i = nIncrement; i < nLength; ++i)
{
// 使用插入排序，把pData[i]按从右向左的顺序插入到
// 有序序列{..., i-nIncrement*k, ..., i-nIncrement*3, i-nIncrement*2, i-nIncrement}中。
if (pData[i] < pData[i - nIncrement])
{
nTemp = pData[i];
j = i - nIncrement;
do
{
pData[j + nIncrement] = pData[j];
j -= nIncrement;
} while (j >= 0 && nTemp < pData[j]);
if (j + nIncrement != i)
{
pData[j + nIncrement] = nTemp;
}
}
}
}
}
void Output(const int* pData, int nLength)
{
int i = 0;
for (; i < nLength - 1; ++i)
{
printf("%d, ", pData[i]);
}
printf("%d\n", pData[i]);
}