一、梳排序简介

梳排序是冒泡排序的一种优化方案，主要是为了解决冒泡排序中的尾部小数值问题。它主要的思想是通过比较元素和固定步长位置上的数据，先进行部分优化，然后逐步减少步长，以此来对数据进行预处理。

以数组[3,1 5, 2, 4]为例，假设步长是2，那么就分别处理[3, 5, 4]和[1, 2]，先局部优化。优化完成后，再使用冒泡排序。

关于步长的选取

步长并不是逐步递减的，步长的选取一般通过一个步长因子来控制：

1. 初始化时，步长等于数组长度除以步长因子。
2. 后续的所有步长都等于前一次步长除以步长因子，直到步长小于等于1。

从实验结果来看，这个步长因子设置为1.3时能获得较好的性能，并且实验数据证明，梳排序的良好性能甚至可以与快速排序媲美。

排序示例

以数组[41, 11, 18, 7, 16, 25, 4, 23, 32, 31, 22, 9, 1, 22, 3, 7, 31, 6, 10]为例，它的长度是19，计算得到的步长分别是[14, 10, 7, 5, 3, 2]，它的预处理过程可以整理为：

其中no表示第几趟排序，step表示步长，data是当前经过处理后的数组。很明显可以看出经过6次预处理后，数据已经基本有序了。

此时再通过冒泡排序来对整体排序就能减少很多工作量了（实际上只需要再做一次冒泡排序就能完成排序了）。如果没有第一阶段的处理，冒泡需要19趟排序才能完成，而经过处理后，第8趟排序就已经有序了。此时排序结束，节省了一半以上的时间。

二、代码

C++代码：

const float factor = 1.3;

template<typename T>
void comb_sort(T data[], const unsigned int n) {
    unsigned int i, j, step = n;
    bool flag = true;

    if (n < 2)
        return;
    
    // 步长处理
    while ((step = (unsigned int) (step / factor)) > 1) {
        for (i = n - 1; i >= step; i--) {
            j = i - step;
            if (data[i] < data[j])
                my_swap(data[i], data[j]);
        }
    }

    // 冒泡排序
    for (i = 0; flag && i < n - 1; i++) {
        flag = false;
        for (j = 1; j < n - i; j++) {
            if (data[j] < data[j - 1]) {
                my_swap(data[j], data[j - 1]);
                flag = true;
            }
        }
    }
}