C语言实现希尔排序:分组与渐进比较

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希尔排序是一种高效的内部排序算法,它在直接插入排序的基础上进行了改进,通过将待排序的数组分为若干个子序列,对每个子序列分别进行插入排序,再逐步缩小子序列的范围,从而减少比较次数,提高排序效率。该算法由英国计算机科学家Donald Shell于1959年提出,其核心思想是利用插入排序的局部性质,通过分组和逐步缩小组间距离来优化排序过程。 在提供的C语言实现中,程序首先定义了一个结构体`sqlist`,包含一个整型指针数组`p`和数组长度`length`。`initshellarr`函数用于初始化输入的整型数组,用户按照提示逐个输入元素,直到输入110停止。`lt`函数则用于比较两个元素的大小,返回布尔值表示是否满足升序条件。 `shellinsert`函数是希尔排序的核心部分,它接收一个`sqlist`结构体、一个整型数组以及当前的组距`dk`。此函数遍历数组,对于每个子序列,使用插入排序的方法调整元素顺序。如果当前元素小于前面的元素,就将它们交换位置,并逐步将前面的元素向后移动,确保整个子序列有序。 `shellsorting`函数是主的排序函数,它通过一个循环来调用`shellinsert`函数,每次循环使用不同的组距,如5、3和1,逐步缩小子序列的范围。这样可以使得整个排序过程更加高效,因为随着组距的减小,数组接近直接插入排序的效果。 `showarr`函数用于显示排序后的数组内容,方便观察排序结果。 在`main`函数中,程序首先创建一个`sqlist`实例,然后调用`initshellarr`函数初始化数组,接着调用`shellsorting`函数进行排序,最后调用`showarr`函数展示排序后的结果。程序提供了一些图片(分别是`截图一`和`截图二`),但此处并未给出实际的图片内容,而是预期用户在运行程序时会看到这些步骤的执行效果。 这段C语言代码实现了希尔排序算法的基本逻辑,通过分组和逐步缩小差距,优化了直接插入排序的性能,适用于处理大规模数据集的快速排序需求。