四种排序算法实现：希尔排序、快速排序、直接选择与归并排序

本资源是一份关于数据结构课程的上机作业，涉及四种类排序算法的实现：希尔排序、快速排序、直接选择排序和归并排序。作业的目标是输入10个整数，并分别运用这些算法将它们从小到大进行排序，最后输出排序后的结果。 **1. 希尔排序** 希尔排序是一种改进的插入排序算法，它通过分组的方式逐步缩小待排序元素之间的差距，提高排序效率。在提供的代码中，`shellsort` 函数采用了Shell排序中的插入排序策略，首先定义一个增量序列（如 `d=len`，然后逐步减半），对于每个增量，比较相邻的元素并交换位置，直到增量为1时完成整个排序过程。代码中的循环首先计算当前增量 `d`，然后在数组中进行两层嵌套循环，一层是遍历未分组的元素，另一层是比较相邻元素并根据需要交换。 **2. 快速排序** 快速排序是一种基于分治策略的高效排序算法。`QuickSort` 函数接收一个数组 `a` 和两个索引 `left` 和 `right` 作为参数，核心步骤包括选择一个基准值（这里取 `a[left]`），将数组分为两部分：左侧元素小于基准值，右侧元素大于或等于基准值。通过两个指针 `i` 和 `j` 分别向中间移动，找到需要交换的元素，直到 `i` 和 `j` 相遇。最后，基准值被放置在正确的位置，然后递归地对左右两部分进行快速排序。 **3. 直接选择排序** 虽然题目中没有给出直接选择排序的代码，但我们可以推测其基本思想是：在每次迭代中，从未排序的部分选择最小的元素放到已排序部分的末尾。这是一种简单直观的排序方法，但对于大规模数据效率较低。 **4. 归并排序** 归并排序也是分治策略的代表，它将数组分为两半，对每一半进行排序，然后合并已排序的部分。题目中没有提供归并排序的具体代码，但可以想象，它会采用递归方式将数组不断划分为更小的子数组，直到每个子数组只有一个元素，然后合并这些子数组，保持整体有序。 总结： 这份上机作业让学生有机会实践四种不同的排序算法，理解它们的工作原理和实现细节。希尔排序利用了间隔优化技巧，快速排序则展示了分治策略的高效性，而直接选择排序和归并排序则展示了简单排序方法和分治策略的不同应用场景。通过实际操作，学生能够巩固对这些基础排序算法的理解，并提升编程技能。