Shell Sort Trong C – Ấu Trúc Dữ Liệu Và Giải Thuật

Posted on by adminChuyên mục:Kiến thức Internet

Shell Sort là gì ?

Shell Sort là một giải thuật sắp xếp mang lại hiệu quả cao dựa trên giải thuật sắp xếp chèn (Insertion Sort). Giải thuật này tránh các trường hợp phải tráo đổi vị trí của hai phần tử xa nhau trong giải thuật sắp xếp chọn (nếu như phần tử nhỏ hơn ở vị trí bên phải khá xa so với phần tử lớn hơn bên trái).

Bạn đang xem:

Đầu tiên, giải thuật này sử dụng giải thuật sắp xếp chọn trên các phần tử có khoảng cách xa nhau, sau đó sắp xếp các phần tử có khoảng cách hẹp hơn. Khoảng cách này còn được gọi là khoảng (interval) – là số vị trí từ phần tử này tới phần tử khác. Khoảng này được tính dựa vào công thức Knuth như sau:

h = h * 3 + 1trong đó: h là Khoảng (interval) với giá trị ban đâu là 1Giải thuật này khá hiệu quả với các tập dữ liệu có kích cỡ trung bình khi mà độ phức tạp trường hợp xấu nhất và trường hợp trung bình là O(n), với n là số phần tử.

Cách Shell Sort làm việc

Để dễ tìm hiểu và khám phá hơn, dưới đây mình phân phối những hình minh họa cho cách Shell Sort thao tác. Chúng ta sử dụng một mảng gồm những giá trị như dưới đây. Giả sử bắt đầu giá trị Khoảng ( interval ) là 4. Ví dụ, với thành phần 35 thì với khoảng chừng là 4 thì thành phần còn lại sẽ là 14. Do đó ta sẽ có những cặp giá trị { 35, 14 }, { 33, 19 }, { 42, 27 }, và { 10, 14 } .*So sánh những giá trị này với nhau trong những list con và tráo đổi chúng ( nếu cần ) trong mảng bắt đầu. Sau bước này, mảng mới sẽ trống như sau :*Sau đó, lấy giá trị Khoảng ( interval ) là 2 và với khoảng cách này sẽ cho hai list con : { 14, 27, 35, 42 }, { 19, 10, 33, 44 } .

*Tiếp tục so sánh và tráo đổi những giá trị ( nếu cần ) trong mảng bắt đầu. Sau bước này, mảng sẽ trông như sau :*

Cuối cùng, chúng ta sắp xếp phần mảng còn lại này với Khoảng (interval) bằng 1. Shell Sort sử dụng giải thuật sắp xếp chèn để sắp xếp mảng. Dưới đây là hình minh họa cho từng bước.

Xem thêm: Bài Tập Trắc Nghiệm Lý 12 Chương 1 2 Có Đáp Án Và Lời Giải Chi Tiết

*Như trên những hình trên, bạn thấy rằng tất cả chúng ta chỉ cần 4 lần tráo đổi để sắp xếp phần mảng còn lại này .

Giải thuật cho Shell Sort

Bây giờ chúng ta sẽ theo dõi giải thuật cho Shell Sort:

Bước 1: Khởi tạo giá trị hBước 2: Chia list thành các sublist nhỏ hơn tương ứng với hBước 3: Sắp xếp các sublist này bởi sử dụng sắp xếp chèn (Insertion Sort)Bước 4: Lặp lại cho tới khi list đã được sắp xếp

Giải thuật mẫu cho Shell Sort

Từ các bước trên chúng ta có thể thiết kế một giải thuật mẫu cho Shell Sort như sau:Từ những bước trên tất cả chúng ta hoàn toàn có thể phong cách thiết kế một giải thuật mẫu cho Shell Sort như sau :

Bắt đầu hàm shellSort() A : mảng các phần tử /* Tính toán giá trị Khoảng (interval)*/ while interval 0 thực hiện: for outer = interval; outer interval -1 && A >= valueToInsert do: A = A inner = inner – interval kết thúc while /* chèn giá trị vào vị trí trên */ A = valueToInsert kết thúc for /* Tính toán giá trị Khoảng (interval)*/ interval = (interval -1) /3; kết thúc whileKết thúc hàm

admin