帮我写一个c++程序，根据输入长度为n的n个关键字值序列，对其采用希尔排序（增量为5，3，1），冒泡排序进行从小到大排序，最后输出每趟希尔排序和冒泡排序的结果。1、希尔算法（1）生成增量数组，调用单次排序函数；（2）按照每次要求的增量对查找表L进行排序(直接插入排序)。（3）打印每次希尔排序结构2、冒泡排序（1）计算比较的轮次及每次需要比较的次数；（2）比较相邻数组元素的大小，顺序不对即交换；（3）打印每轮冒泡排序之后的序列3、主函数调用4、头文件

为了保证程序的可读性，我将程序分为了多个文件。以下是主要代码：

头文件 shell_sort.h：

#ifndef SHELL_SORT_H
#define SHELL_SORT_H

#include <vector>

void shell_sort(std::vector<int>& vec);

#endif

头文件 bubble_sort.h：

#ifndef BUBBLE_SORT_H
#define BUBBLE_SORT_H

#include <vector>

void bubble_sort(std::vector<int>& vec);

#endif

源文件 shell_sort.cpp：

#include "shell_sort.h"

void shell_sort(std::vector<int>& vec) {
    int n = vec.size();

    // 生成增量数组
    std::vector<int> increments{5, 3, 1};
    for (int increment : increments) {
        // 对每个增量进行直接插入排序
        for (int i = increment; i < n; i++) {
            int key = vec[i];
            int j = i;
            while (j >= increment && vec[j - increment] > key) {
                vec[j] = vec[j - increment];
                j -= increment;
            }
            vec[j] = key;
        }

        // 打印排序结果
        std::cout << "Shell sort with increment " << increment << ":\n";
        for (int i : vec) {
            std::cout << i << " ";
        }
        std::cout << "\n\n";
    }
}

源文件 bubble_sort.cpp：

#include "bubble_sort.h"

void bubble_sort(std::vector<int>& vec) {
    int n = vec.size();

    // 冒泡排序
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (vec[j] > vec[j + 1]) {
                std::swap(vec[j], vec[j + 1]);
            }
        }

        // 打印排序结果
        std::cout << "Bubble sort round " << i + 1 << ":\n";
        for (int i : vec) {
            std::cout << i << " ";
        }
        std::cout << "\n\n";
    }
}

源文件 main.cpp：

#include <iostream>
#include <vector>
#include "shell_sort.h"
#include "bubble_sort.h"

int main() {
    int n;
    std::cout << "Input the length of the sequence: ";
    std::cin >> n;

    std::vector<int> vec(n);
    std::cout << "Input the sequence: ";
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        std::cin >> vec[i];
    }
    std::cout << "\n";

    // 希尔排序
    shell_sort(vec);

    // 冒泡排序
    bubble_sort(vec);

    return 0;
}

使用时，将以上代码保存为对应的文件，编译并运行即可。注意需要使用 C++11 或以上的标准。