冒泡排序(英语:Bubble Sort)是一种简单的排序算法。它重复地遍历要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
def bubble_sort(lst):
# j表示每次遍历需要比较的次数,是逐渐减小的
for j in range(len(lst)-1, 0, -1):
for i in range(j):
if lst[i] > lst[i+1]:
lst[i], lst[i+1] = lst[i+1], lst[i]
选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。
选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上,则它不会被移动。选择排序每次交换一对元素,它们当中至少有一个将被移到其最终位置上,因此对n个元素的表进行排序总共进行至多n-1次交换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中,选择排序属于非常好的一种。
def selection_sort(lst):
n = len(lst)
for i in range(n-1):
# 记录最小位置
min_index = i
# 每循环一次,找到最小值的索引
for j in range(i+1, n):
# 如果比最小值小,就把j置为min_index
if lst[j] < lst[min_index]:
min_index = j
# 不相等时才交换
if min_index != i:
lst[i], lst[min_index] = lst[min_index], lst[i]
插入排序(英语:Insertion Sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。插入排序在实现上,在从后向前扫描过程中,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素提供插入空间。
def insert_sort(lst):
for i in range(1, len(lst)):
# 从第i个元素开始向前比较,前面的已经是有序数列
for j in range(i, 0, -1):
# 逐个比较,直到待排序元素处于正确的位置上
if lst[j] < lst[j-1]:
lst[j], lst[j-1] = lst[j-1], lst[j]
快速排序是一种常见的排序算法,比选择排序快得多。快速排序使用了分而治之和递归的思想
当列表元素等于0或者1时,达到递归出口
def quick_sort(lst):
if len(lst) < 2:
return lst # 基线条件,0,1个元素的列表不需要排序
else:
pivot = lst[0] # 基准元素
less = [i for i in lst if i < pivot] # 小于基准元素的元素组成的列表
greater = [i for i in lst if i > pivot] # 大于基准元素的元素组成的列表
return quick_sort(less) + [pivot] + quick_sort(greater)
补充:关于时间复杂度,递归调用O(logn)次,每次比较分区O(n),合起来就是O(nlogn)
归并排序是采用分治法的一个非常典型的应用。归并排序的思想就是先递归分解数组,再合并数组。
def merge_sort(lst):
if len(lst) <= 1:
return lst
# 二分分解
num = len(lst)//2
left = merge_sort(lst[:num])
right = merge_sort(lst[num:])
# 合并
return merge(left, right)
def merge(left, right):
"""将两个有序数组left[]和right[]合并成一个大的数组"""
# left 和 right的下标指针
l, r = 0, 0
result = []
while l < len(left) and r < len(right):
if left[l] < right[r]:
result.append(left[l])
l += 1
else:
result.append(right[r])
r += 1
# 循环结束后,一个数组为空,另一个数组还有值,要把剩余的添加到result里
result += left[l:]
result += right[r:]
return result
补充:关于时间复杂度,递归调用O(logn)次,每次比较O(n),合起来就是O(nlogn)
原文:https://www.cnblogs.com/zzliu/p/10637878.html