对 K 排序的双向链表进行排序 |第 2 组(使用 Shell 排序)

简介

本文主要介绍对 K 排序的双向链表进行排序的方法。我们将采用 Shell 排序算法进行排序。

Shell 排序算法，也称作增量法排序，是一种插入排序的变体。它的主要思想是将待排序元素按照一定增量分为若干个子序列，对各个子序列进行插入排序。增量的大小逐渐缩小，直到增量为 1，即对整个序列进行插入排序。

在本文中，我们将结合代码对 Shell 排序进行详细介绍，并给出对双向链表进行排序的具体实现。

Shell 排序的实现

下面给出使用 Shell 排序算法对数组进行排序的 C++ 代码：

void shell_sort(int arr[], int len) {
    int gap, i, j, temp;
    for (gap = len / 2; gap > 0; gap /= 2) {
        for (i = gap; i < len; i++) {
            temp = arr[i];
            for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) {
                arr[j] = arr[j - gap];
            }
            arr[j] = temp;
        }
    }
}

上述代码中，我们首先使用一个变量 gap 来表示增量的大小。我们将待排序数组按照增量分组，对每个子序列进行插入排序。每次排序后，我们将增量减小一半，直到增量为 1，即对整个序列进行插入排序。

对双向链表进行排序

下面给出对双向链表进行排序的 C++ 代码：

struct Node {
    int val;
    Node* next;
    Node* prev;
    Node(int x) : val(x), next(NULL), prev(NULL) {}
};

void shell_sort(Node* head) {
    int len = 0;
    Node* cur = head;
    while (cur) {
        len++;
        cur = cur->next;
    }
    int gap, i, j;
    for (gap = len / 2; gap > 0; gap /= 2) {
        for (i = gap; i < len; i++) {
            Node* temp = head;
            for (j = i; j >= gap; j -= gap) {
                temp = temp->next;
            }
            Node* cur = temp->prev;
            while (cur && cur->val > temp->val) {
                swap(temp->val, cur->val);
                temp = cur;
                cur = cur->prev;
            }
        }
    }
}

上述代码中，我们首先遍历一遍整个链表，计算出链表长度 len。然后按照 Shell 排序的方式进行排序。对于每个增量 gap，我们将链表按照增量分组，对每个子序列进行插入排序。通过指针操作，我们可以方便地实现链表的增量排序。

总结

本文介绍了对 K 排序的双向链表进行排序的具体实现方法。我们采用了 Shell 排序算法，并给出了使用 Shell 排序对数组和双向链表进行排序的 C++ 代码。需要注意的是，由于链表是一种动态数据结构，所以我们需要使用指针来操作链表的节点，以便进行排序。