learn shell_sort

Author: imoyao

sorts/shell_sort/img/Sorting_shellsort_anim.gif

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+# 希尔排序
+
+## 概念
+
+希尔排序（shell sort）这个排序方法又称为缩小增量排序。
+该方法的基本思想是：设待排序元素序列有`n`个元素，首先取一个整数增量（increment）<小于n>作为间隔将全部元素分为increment个子序列，所有距离为increment的元素放在同一个子序列中，在每一个子序列中分别实行直接插入排序。
+然后缩小间隔increment，重复上述子序列划分和排序工作。直到最后取increment=1，将所有元素放在同一个子序列中排序为止。 
+由于开始时，increment的取值较大，每个子序列中的元素较少，排序速度较快，到排序后期increment取值逐渐变小，子序列中元素个数逐渐增多，但由于前面工作的基础，大多数元素已经基本有序，所以排序速度仍然很快。
+
+## 图示
+
+![希尔排序](./img/Sorting_shellsort_anim.gif)
+
+## 复杂度
+
+希尔排序是非稳定排序算法，该排序算法复杂度与步长密切相关。
+
+| 步长序列 | 最坏情况下复杂度 |
+| -------- | ---------------- |
+| n/2^i    | O(n^2)           |
+| 2^k -1   | O(n^(3/2))       |
+| 2^i3^j   | O(n log^2 n)     |
+
+## 参考阅读
+
+[理解希尔排序的排序过程](https://blog.csdn.net/weixin_37818081/article/details/79202115)

sorts/shell_sort/readme.md

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+#!/usr/bin/env python
+# -*- coding: utf-8 -*-
+# Created by imoyao at 2019/5/13 18:33
+
+import pathlib
+import sys
+
+util_p = pathlib.Path('../..').resolve()
+
+sys.path.append(str(util_p))
+from util import utils
+
+
+def shell_sort(unsorted_collection):
+    """
+    希尔排序
+    它以插入排序为基础，将原来要排序的列表划分为一些子列表，再对每一个子列表执行插入排序，从而实现对插入排序性能的改进。
+    划分子列的特定方法是希尔排序的关键。我们并不是将原始列表分成含有连续元素的子列，而是确定一个划分列表的增量'i'，
+    这个i更准确地说，是划分的间隔。然后把每间隔为 i 的所有元素选出来组成子列表。
+    :param unsorted_collection:待排序序列
+    :return:排序后序列
+    """
+    gaps = [701, 301, 132, 57, 23, 10, 4, 1]        # 进行分割的步长列表
+    for gap in gaps:
+        i = gap
+        # ----------------------此处为插入排序实现
+        while i < len(unsorted_collection):
+            temp = unsorted_collection[i]
+            j = i
+            while j >= gap and unsorted_collection[j-gap] > temp:
+                unsorted_collection[j] = unsorted_collection[j-gap]
+                j -= gap
+            # -----------------
+            unsorted_collection[j] = temp
+            i += 1
+    return unsorted_collection
+
+
+if __name__ == '__main__':
+    unsorted_li = utils.rand_list(100)
+    print('Before sorted:', unsorted_li)
+    print('After sorted:', shell_sort(unsorted_li))