Сортировка массива по алгоритму Shell

Delphi , Синтаксис , Сортировка

Оформил: DeeCo
Автор: http://www.swissdelphicenter.ch

{ 
 The following procedure sorts an Array with the 
 fast Shell-Sort algorithm. 
 Invented by Donald Shell in 1959, 
 the shell sort is the most efficient of the O(n2) 
 class of sorting algorithms 
}

 { 
 Die folgende Prozedur Sortiert ein Array mit 
 dem schnellem Shell-Sort Algorithmus. 
}

 Procedure Sort_Shell(var a: array of Word);
 var
   bis, i, j, k: LongInt;
   h: Word;
 begin
   bis := High(a);
   k := bis shr 1;// div 2 
  while k > 0 do
   begin
     for i := 0 to bis - k do
     begin
       j := i;
       while (j >= 0) and (a[j] > a[j + k]) do
       begin
         h := a[j];
         a[j] := a[j + k];
         a[j + k] := h;
         if j > k then
           Dec(j, k)
         else
           j := 0;
       end; // {end while] 
    end; // { end for} 
    k := k shr 1; // div 2 
  end;  // {end while} 

end;

Это реализация алгоритма сортировки Shell в языке программирования Delphi. Алгоритм Shell - это тип сортировки, который улучшает алгоритм bubble sort, используя более эффективный процесс вставки, похожий на insertion sort, для перестановки элементов.

Вот разбивка кода:

1. Процедура Sort_Shell принимает массив значений типа Word как входной параметр и сортирует его в месте.
2. Процедура инициализирует несколько переменных:
   • bis: наибольшее значение индекса массива (High(a) возвращает максимальный индекс массива).
   • k: временная переменная, используемая для расчета шага для внешнего цикла (инициализируется как половина bis).
3. Основной цикл процедуры - бесконечный цикл, который повторяется, пока k не станет равным 0.
4. В каждой итерации цикла происходит следующее:
   • Для каждого индекса i от 0 до bis-k, выполняется вложенный цикл, сравнивающий элементы на индексах j и j+k.
   • Если a[j] > a[j+k], то эти два элемента меняются местами.
   • Вложенный цикл продолжается, пока условие не станет ложным или j не станет равным 0 (в этом случае он выходит из цикла).
5. После каждой итерации внешнего цикла k уменьшается вдвое с помощью оператора сдвига бит (shr 1 или div 2). Это уменьшает шаг для следующей итерации.

Время сложности этой реализации алгоритма Shell - O(n^2), где n - длина входного массива. Алгоритм имеет худший случай, когда входной массив уже отсортирован, но на практике он работает хорошо для большинства вводов.

Некоторые потенциальные улучшения этого кода включают:

1. Использование более эффективного метода расчета шага k. Текущий способ - уменьшение k вдвое в каждой итерации, что может привести к медленной работе для больших массивов.
2. Реализация более robust функции обмена вместо ручной перестановки элементов с помощью присваиваний массива.
3. Добавление обработки ошибок или проверки границ для обеспечения валидности входного массива.

В целом, это реализация алгоритма Shell - пример базового кода, который может быть использован как начало для дальнейшей оптимизации и доработки.

В статье рассматривается алгоритм Shell для сортировки массива, разработанный Донделем Шеллом в 1959 году и являющийся наиболее эффективным из алгоритмов класса O(n2).

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Сортировка ::