package utils.sort;

/**

*希尔排序，要求待排序的数组必须实现comparable接口

*/

public class shellsort implements sortstrategy

{ private int[] increment;

/**

*利用希尔排序算法对数组obj进行排序

*/

public void sort(comparable[] obj)

{ if (obj == null)

{ throw new nullpointerexception("the argument can not be null!");

}

initgap(obj);

//步长依次变化（递减）

for (int i = increment.length - 1 ;i >= 0 ;i-- )

{ int step = increment[i];

//由步长位置开始

for (int j = step ;j < obj.length ;j++ )

{ comparable tmp;

//如果后面的小于前面的（相隔step），则与前面的交换

for (int m = j ;m >= step ;m = m - step )

{ if (obj[m].compareto(obj[m - step]) < 0)

{ tmp = obj[m - step];

obj[m - step] = obj[m];

obj[m] = tmp;

}

//因为之前的位置必定已经比较过，所以这里直接退出循环

else

{ break;

} } } }

}

*根据数组的长度确定求增量的公式的最大指数,公式为pow(4, i) - 3 * pow(2, i) + 1和9 * pow(4, i) - 9 * pow(2, i) + 1

*@return int[] 两个公式的最大指数

*@param length 数组的长度

*/

private int[] initexponent(int length)

{ int[] exp = new int[2];

exp[0] = 1;

exp[1] = -1;

int[] gap = new int[2];

gap[0] = gap[1] = 0;

//确定两个公式的最大指数

while (gap[0] < length)

{ exp[0]++;

gap[0] = (int)(math.pow(4, exp[0]) - 3 * math.pow(2, exp[0]) + 1);

}

exp[0]--;

while (gap[1] < length)

{

exp[1]++;

gap[1] = (int)(9 * math.pow(4, exp[1]) - 9 * math.pow(2, exp[1]) + 1);

}

exp[1]--;

return exp;

}

private void initgap(comparable[] obj)

{ //利用公式初始化增量序列

int exp[] = initexponent(obj.length);

int[] gap = new int[2];

increment = new int[exp[0] + exp[1]];

//将增量数组由大到小赋值

for (int i = exp[0] + exp[1] - 1 ;i >= 0 ;i-- )

{ gap[0] = (int)(math.pow(4, exp[0]) - 3 * math.pow(2, exp[0]) + 1);

gap[1] = (int)(9 * math.pow(4, exp[1]) - 9 * math.pow(2, exp[1]) + 1);

//将大的增量先放入增量数组，这里实际上是一个归并排序

//不需要考虑gap[0] == gap[1]的情况，因为不可能出现相等。

if (gap[0] > gap[1])

{ increment[i] = gap[0];

exp[0]--;

} else

{ increment[i] = gap[1];

exp[1]--;

} } } }