การเรียงลำดับเชลล์

การเรียงลำดับเชลล์

Shellsort with gaps 23, 10, 4, 1 in action.
ประเภท	Sorting algorithm
โครงสร้างข้อมูล	Array
ประสิทธิภาพเมื่อเกิดกรณีแย่ที่สุด	O(n2) (worst known gap sequence) O(n log2n) (best known gap sequence)
ประสิทธิภาพเมื่อเกิดกรณีดีที่สุด	O(n log n)
ประสิทธิภาพเมื่อเกิดกรณีทั่วไป	depends on gap sequence
ปริมาณความต้องการพื้นที่เมื่อเกิดกรณีแย่ที่สุด	О(n) total, O(1) auxiliary

Shellsort หรือที่เรียกว่า Shell sort หรือ Shell's method คือการเปรียบเทียบการเปรียบเทียบในสถานที่ มันสามารถมองเห็นได้เป็นอย่างใดอย่างหนึ่งโดยทั่วไปของการเรียงลำดับโดยการแลกเปลี่ยน (bubble sort) หรือการเรียงลำดับโดยการแทรก (insertion sort) วิธีนี้เริ่มต้นด้วยการเรียงลำดับคู่ขององค์ประกอบที่ห่างกันซึ่งกันและกันแล้วค่อยลดช่องว่างระหว่างส่วนที่จะนำมาเปรียบเทียบ เริ่มต้นด้วยองค์ประกอบที่แยกออกจากกันทำให้สามารถเคลื่อนย้ายองค์ประกอบที่ไม่อยู่ในสถานที่ออกไปได้เร็วกว่าการแลกเปลี่ยนเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดเพียงอย่างเดียว โดนัลด์เชลล์ได้ตีพิมพ์ฉบับแรกในปีพศ. 2502 เวลาทำงานของ Shellsort ขึ้นอยู่กับลำดับช่องว่างที่ใช้มาก สำหรับตัวแปรที่เป็นประโยชน์หลายประการการกำหนดความซับซ้อนของเวลายังคงเป็นปัญหาที่เปิดอยู่

ขั้นตอนการจัดเรียงแบบ Shellsort

• เลือก Gap ตัวแรก โดยเราจะใช้ค่าครึ่งหนึ่งของ ข้อมูล Gap สมมติว่า ข้อมูลมี 10 ตัว ครึ่งหนึ่งคือ 5สูตรคือ Gap = n/2 ดังนั้น 10/2 = 5 ให้ทำการเรียงข้อมูล Gap ชุดแรกให้เสร็จสิ้น จากนั้นทำการหาค่าข้อมูล Gap ตัวใหม่ ซึ่งก็ต้อง n/2 จะได้ว่า 5/2 = 3 (มีเศษให้ปัดขึ้น) ทำไปเรื่อยๆจน Gap = 1

ตัวอย่างการจัดเรียงแบบ Shellsort

	a1	a2	a3	a4	a5	a6	a7	a8	a9	a10	a11	a12
Input data	62	83	18	53	07	17	95	86	47	69	25	28
After 5-sorting	17	28	18	47	07	25	83	86	53	69	62	95
After 3-sorting	17	07	18	47	28	25	69	62	53	83	86	95
After 1-sorting	07	17	18	25	28	47	53	62	69	83	86	95

การเรียงลำดับครั้งแรกจะดำเนินการเรียงลำดับการแทรกในห้าอาร์เรย์ย่อย (a₁, a₆, a₁₁), a₁, a₇, a₃, ยกตัวอย่างเช่นมันจะเปลี่ยน อาร์เรย์ย่อย (a₁, a₆, a₁₁) จาก (62, 17, 25) เป็น (17, 25, 62) การเรียงลำดับถัดไปจะเรียงลำดับตามรูปแบบ อาร์เรย์ย่อย สามชุด (a₁, a₄, a₇, a₁₀), (a₂, a₅, a₈, a₁₁), (a₃, a₆, a₉, a₁₂) รหัสผ่านสุดท้ายคือ 1-sorting คือการเรียงลำดับแบบธรรมดาของอาร์เรย์ทั้งหมด (a₁, ... , a₁₂)

เป็นตัวอย่างแสดงให้เห็นว่า อาร์เรย์ย่อย ที่ Shellsort ดำเนินการอยู่ในระยะแรกสั้น; ต่อมาพวกเขาจะยาว แต่เกือบจะสั่ง ในทั้งสองกรณีการจัดเรียงแทรกทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

Shellsort ไม่เสถียร: อาจเปลี่ยนแปลงลำดับขององค์ประกอบที่มีค่าเท่ากัน เป็นอัลกอริธึมการจัดเรียงแบบปรับตัวที่ทำงานได้เร็วขึ้นเมื่อป้อนข้อมูลบางส่วน