python经典排序_经典排序 python实现
稳定的排序算法:冒泡排序、插入排序、归并排序和基数排序。不是稳定的排序算法:选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序。
冒泡
defbobble(arr):
length=len(arr)for i inrange(length):for j in range(length-i-1):if arr[j] > arr[j+1]:
arr[j],arr[j+1] = arr[j+1],arr[j]
选择
选择排序的思想是将序列分为有序和无序两个部分,不断从无序序列中选择最小的增加到有序序列中,这样,序列就从小到大排列整齐。
defselect(arr):
length=len(arr)for i inrange(length):
temp=arr[i]
index=i#该序列就是从无序序列中寻找最小的元素,然后加入到有序序列中。
for j inrange(i,length)if arr[j]
temp=arr[j]
index=jif i !=index:
arr[i],arr[index]= arr[index],arr[i]
插入排序
插入排序原理是将当前元素与前面的元素比较,如果小于则不断移动前面的元素向后,直到大于前面的某一个元素。
1.使用一个变量保存当前元素
2.使用变量不断与前面的元素比较,如果小于前面的变量则移动被比较的元素向后,直到变量大于某一个元素则停止
definsert_fun(arr):
length=len(arr)for i inrange(length):#使用temp将当前要排序的元素保存,以便后面操作
temp =arr[i]
preindex= i-1
while arr[preindex] > temp and preindex >=0:
arr[preindex+1] =arr[preindex]
preindex= preindex - 1
'''有两种情况退出循环,一是temp大于前面某一个元素,这时要将temp插入该元素的后面;二是preindex小于0,能到这里temp肯定是小于前面所有的元素的,所以最后preindex = -1,temp是最小的元素,所以插入在第一个元素里'''arr[preindex+1] = temp
希尔排序
因为插入排序效率在集合大体有序时比较高,所有希尔的思想就是将数组先大体排序程成有序的状态。
gap是增量,使用增量将整体数组分割成若干小数组,先对小数组排序。直到gap=1,就变成了插入排序。
gap既是增量,又是大数组分割成小数组的数量。
希尔排序是插入排序的改进版,其改进之处在于希尔排序的最后一次排序就是插入排序,而在之前希尔排序将集合大致排序程有序的序列。
defshellsort(arr):
length=len(arr)
gap= length // 2
while gap >0:#循环从每一组的第二个元素开始,并不是排好一组之后才排下一组,而是所有的排序都是交替进行的
for i inrange(gap,length):#标准的插入排序,唯一不同的是步长为gap#-----------------------------------------------------------
temp =arr[i]
preindex= i -gapwhile temp < arr[preindex] and preindex >=0:
arr[preindex+gap] =arr[preindex]
preindex= preindex -gap
arr[preindex+gap] =temp#-----------------------------------------------------------
gap = gap // 2
快速排序
https://www.cnblogs.com/morewindows/archive/2011/08/13/2137415.html快速排序的是思想是从序列中找一个元素作为基准,将所有小于基准的元素都排在前面,所有大于基准的元素都排在后面。此时序列就被分成两个部分,然后重复该过程,直到所有的序列都有序为止。
以上的思想是排序的思想,实际的代码思想应该用挖坑填坑,分而治之。
双循环法
#coding:utf-8
defquick(arr,left,right):
temp=arr[left]while left =temp:
right= right - 1
if left
arr[left]=arr[right]
left= left + 1
while left < right and arr[left] <=temp:
left= left + 1
if left
arr[right]=arr[left]
right= right - 1arr[right]=tempreturnrightdeffun(arr,left,right):if left
i=quick(arr,left,right)#递归调用,传入参数右边终点下标比上一次减少1,所以一定会有退出的时刻
fun(arr,left,i-1)#递归调用,传入参数左边起点下标比上一次增加1,所以一定会有退出的时刻
fun(arr,i+1,right)
arr= [4,3,10,58,88,23,22,98,8,9,10]
fun(arr,0,len(arr)-1)print arr
单循环法
def quick(array,left,right):if left
mark=leftfor i in range(left+1,right+1):if temp >array[i]:
mark= mark + 1array[mark],array[i]=array[i],array[mark]
array[mark],array[left]=array[left],array[mark]quick(array,left,mark-1)
quick(array,mark+1,right)
归并排序
https://www.cnblogs.com/piperck/p/6030122.html归并排序思想:先并开,后归拢。将一个序列中所有元素都分开,然后从单个元素开始两两合并,将两个有序序列合并成一个新的序列。
defmerge_sort(left,right):
l=0
r=0
temp=[]while l < len(left) and r
temp.append(left[l])
l= l + 1
else:
temp.append(right[r])
r= r + 1
if l ==len(left):
temp.extend(right[r:])else:
temp.extend(left[l:])returntempdefmerge(arr):if len(arr) <= 1:returnarr
mid= len(arr) // 2
#并的过程,将一个完整的序列分成单个元素,当arr=1时,说明序列被分成很多个单个元素
left =merge(arr[:mid])
right=merge(arr[mid:])#归的过程。将序列两两合并,然后递归完成这个过程,最后到所有的递归完成,序列重新完整,但此时序列已经完成排序。
returnmerge_sort(left,right)
num_list= [34,2,8,98,72,44,84,11,49,28,34,87,45,23,99,100]
result=merge(num_list)print(result)
计数排序
计数排序是一个种外排序,需要一个数组的辅助。排序思想是:
1.首先求出待排序的集合中的最大值
2.然后根据最大值建立max+1个元素的列表
3.将待排序元素的值和列表的下标一一对应,有元素的值就在列表对应的下标的元素加1
4.所有元素对应完成,此时列表就表示排好序的集合,顺序输出即可
defcountingsort(arr):
max_value=max(arr)
length= max_value + 1temp= [0] *length
coll=[]for i inarr:
temp[i]= temp[i] + 1
for j inrange(len(temp)):
index=temp[j]while index >0:
coll.append(j)
index= index - 1
return coll
桶排
桶排序是计数排序的优化版。计数排序的思想是构建一个列表,其长度是待排序集合的最大值+1。这样当集合过大时,资源浪费。
通排序是用一个列表当做一个桶,代表一个取值范围。节省了创建的列表的数量。排序思想:
1.首先找出最大值,根据最大值确定桶的数量
2.将所有的元素放入对应的桶中
3.对每个桶进行快速排序,结束后桶内有序,并且所有的桶组合在一defquick(l=lefr=right
if left
temp=arr[left]while left
right= right - 1
if left
arr[left]=arr[right]
left= left + 1
while left < right and temp >arr[left]:
left= left + 1
if left
arr[right]=arr[left]
right= right - 1arr[left]=temp
index=left
quick(arr,l,index-1)
quick(arr,index+1,r)defquicksort(arr):
max_index= len(arr) - 1quick(arr,0,max_index)defbucket(arr):
n=len(arr)
max_num=max(arr)
num= max_num // 10 + 1buckets= [[] for i inrange(num)]
coll=[]for i inarr:
buckets[i//10].append(i)for bucket inbuckets:
quicksort(bucket)for bucket inbuckets:ifbucket:
coll.extend(bucket)return coll
基数排序
基数排序的思想比较有创意,按照每一个元素的位排序。先按照个位将集合排序,然后再用十位将上次排好的集合再排序,直到最高位的元素都排好。
1.找出最大的位数
2.循环取出每个元素的个位,按照个位的值放入一个0~9的桶中
3.循环上一个过程,位数不断变高
4.最后输出即一个有序的集合
defradix(arr):
digit=0
max_digit= 1max_value=max(arr)while 10 ** max_digit
max_digit= max_digit + 1
while digit
buckets= [[] for x in range(10)]for i inarr:
t= int((i/10**digit)%10)
buckets[t].append(i)
coll=[]for bucket inbuckets:
coll.extend(bucket)digit= digit + 1arr=collreturn coll
堆排
堆排序又叫做二叉堆排序二叉堆是一种完全二叉树,它的类型分为两种:1. 最大堆2. 最小堆
最大堆:任何一个父节点,都大于或等于它左孩子和右孩子节点的值
最小堆:任何一个父节点,都小于或等于它左孩子和右孩子节点的值
堆排序有两个步骤:
1. 将一个无序的数组排列成有序的堆
2. 不断将堆顶节点和最后一个节点互换,然后平衡二叉堆
#元素下沉,可以将无序的堆调成成有序堆
defadjust(arr, parent_index, length):
child_index= parent_index * 2 + 1
while child_index arr[child_index]:
child_index= child_index + 1
if arr[parent_index] >arr[child_index]:breakarr[parent_index],arr[child_index]=arr[child_index],arr[parent_index]
parent_index=child_index
child_index= parent_index * 2 + 1
defheap(arr):
length=len(arr)#首先将无序的堆调成有序的堆
for i in range((length-2)//2,-1,-1):
adjust(arr, i, length)#不断将堆的第一个元素和最后一个元素互换,然后调整堆
for i in range(length-1, 0, -1):
arr[i],arr[0]=arr[0],arr[i]
adjust(arr, 0, i)
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