5种排序算法的实现(python)

包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序。前三者的时间复杂度为O(n*n),后两者的时间复杂度为O(nlogn),两者的基本思想都是分治和递归。

1. 冒泡排序

def buble_sort(nums):
    n=len(nums)
    for i in range(n):
        ## j的边界值需要满足,j+1<n-1.range(n-1)无法取到最后一个值
        for j in range(0,n-i-1):
            if nums[j]>nums[j+1]:
                nums[j],nums[j+1]=nums[j+1],nums[j]

    return nums


2. 选择排序。选择一个元素,判断是否是最小的元素。

https://www.runoob.com/python3/python-selection-sort.html

def select_sort(nums):
    n=len(nums)
    for i in range(n):
        min_index=i
        for j in range(i+1,n):
            if nums[j]<nums[min_index]:
                min_index=j
        ## 只有当位置发生改变时,才交换
        if min_index != i:
            nums[i],nums[min_index]=nums[min_index],nums[i]

    return nums



3. 插入排序。将当前元素插入到已排序的序列的正确的位置

https://www.runoob.com/python3/python-insertion-sort.html

def insert_sort(nums):
    n=len(nums)
    for i in range(1,n):
        j=i
        ## 若当前元素小于该元素之前的所有元素,先保存当前元素的值,再将其之前的元素逐一后移,最后将该元素放到合适的位置
        while j>0:
            if nums[j-1]>nums[j]:
                nums[j-1],nums[j]=nums[j],nums[j-1]
            j -= 1

    return nums

## 以下方法较上述方法,交换方式略微不同
def insert_sort2(nums):
    n=len(nums)
    for i in range(1,n):
        key=nums[i]
        j=i-1
        ## 若当前元素小于该元素之前的所有元素,先保存当前元素的值,再将其之前的元素逐一后移,最后将该元素放到合适的位置
        while j>=0 and nums[j]>key:
            nums[j+1] = nums[j] ## 后移一位
            j -= 1
        nums[j+1] = key ## 将元素放到正确的位置.注意是j+1

    return nums


4. 快速排序。分治和递归的思想结合。时间复杂度是nlogn。

https://blog.csdn.net/weixin_43250623/article/details/88931925

def quick_sort(nums,start,end):
    if start >= end: ## 相等,退出递归
        return
    low,high=start,end
    ```
    中间元素的选取,影响后面比较的顺序。
    当mid=nums[low]时,则应先从右往左比较,再从左往右比较。
    目的是保证nums[low] 能被替换为正确的元素。如果比较顺序相反,则不能得到正确的结果。
    ```
    mid=nums[low]
    ## 比mid 元素大的放到右边,比mid元素小的放到左边
    while low<high :
        while low < high and nums[high]>=mid:
            high -= 1
        nums[low]=nums[high]

        while low < high and nums[low]<mid:
            low += 1
        nums[high]=nums[low]

    nums[low] = mid

    ## 从基准元素的靠左一位开始递归。此处也不必再比较中间元素mid,因为它已经放到了正确的位置
    quick_sort(nums,start,low-1) 
    quick_sort(nums,low+1,end)


5. 归并排序。也是分治和递归思想的结合,时间复杂度也是nlogn,但是比快排算法需要更多的空间,因为需要另外开辟一个数组。

https://blog.csdn.net/qq_36813467/article/details/88848415

def merge_sort(alist):
    if len(alist)<=1:
        return alist

    mid=len(alist)//2
    left=merge_sort(alist[:mid])
    right=merge_sort(alist[mid:])

    return merge(left,right)

## 需要另开一个列表存储已排序的序列
def merge(left,right):
    l,r=0,0
    s=[]
    while l<len(left) and r<len(right):
        if left[l] < right[r]:
            s.append(left[l])
            l += 1
        else:
            s.append(right[r])
            r += 1

    ## 将一个列表合并到已有列表,应当使用extend(比+代价更小)。append只是增加一个元素。
    s.extend(left[l:]) if l<len(left)
    s.extend(right[r:]) if r<len(right)

    return s

测试用例:

if __name__ == '__main__':
    alist = [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]
    
    print(buble_sort(alist))

参考:
https://blog.csdn.net/weixin_41624982/article/details/89486592

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,835评论 4 364
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,598评论 1 295
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 109,569评论 0 244
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,159评论 0 213
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,533评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,710评论 1 222
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,923评论 2 313
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,674评论 0 203
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,421评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,622评论 2 245
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,115评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,428评论 2 254
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,114评论 3 238
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,097评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,875评论 0 197
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,753评论 2 276
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,649评论 2 271

推荐阅读更多精彩内容