二分、冒泡、快速、插入排序

1.二分查找（折半查找）

找出有序数据中的中间元素，由中间元素将数据分成左右两部分，比较中间元素与待查找值的大小：
如果相等，则查找成功；
如果中间元素比查找元素值大，则继续在左侧重复该过程；
如果中间元素比查找元素值小，则继续在右侧重复该过程；
如此递归下去，直到成功找到或者查找完所有数据为止。

使用递归实现：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : Codeooo
# @Time    : 2021/12/05# 二分查找# 使用递归实现# 原始数据　value
# 待查找数据 key - 6
# 当前查找范围左侧数据对应下标值　left
# 当前查找范围右侧数据对应下标值　right
def binary(value, key, left, right):# 递归退出条件if left > right:# 查找结束－查找失败return -1# 获取中间元素对应下标middle = (left + right) // 2# 对比中间数据值与待查找值if value[middle] == key:# 查找成功, 返回对应下标值return middleelif value[middle] > key:# 中间数据值大于待查找值时# 继续在左侧重复该过程# 查找范围缩小：左侧不变，右侧变为中间元素的前一位return binary(value, key, left, middle-1)else:# 中间数据值小于待查找值时# 继续在右侧重复该过程# 查找范围缩小：左侧变为中间元素的后一位，右侧不变return binary(value, key, middle+1, right)if __name__ == "__main__":# 原始数据　valuevalue = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13]# 待查找数据 key key = 6#　调用二分查找res = binary(value, key, 0, len(value)-1)if res == -1:print("查找失败")else:print("查找成功:", res)

使用循环实现：

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : Codeooo
# @Time    : 2021/12/05# 二分查找# 使用循环实现# 原始数据　value
# 待查找数据 key - 6
def binary(value, key):# 获取左侧／右侧数据对应下标值left = 0right = len(value) - 1# 如果存在合法范围则继续while left <= right:# 获取中间数据对应下标值middle = (left + right) // 2# 比较中间数据值与待查找数据if value[middle] == key:# 中间数据值与待查找数据相等# 查找成功,返回对应下标值return middleelif value[middle] > key:# 中间数据值大于待查找数据时# 继续在左侧重复查找# 查找范围缩小：左侧不变，右侧变为中间的前一位right = middle - 1else:# 中间数据值小于待查找数据时# 继续在右侧重复查找# 查找范围缩小：右侧不变，左侧变为中间的后一位left = middle + 1# 查找失败，返回－１return -1if __name__ == "__main__":# 原始数据　valuevalue = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13]# 待查找数据 key key = 6#　调用二分查找res = binary(value, key)if res == -1:print("查找失败")else:print("查找成功:", res)

2. 冒泡排序

重复走访要排序的数据，依次对比每两个相邻的元素，如果次序错误则交换；重复进行直到没有相邻数据需要交换为止，此时完成排序

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : Codeooo
# @Time    : 2021/12/05# 冒泡排序# 原始数据 value
def bubble(value):# 外层循环：对应数据走访的次数for i in range(len(value) - 1):# 设置初始标识为的值，为Falseflag = False# 内层循环：对应每次走访数据时，相邻数据对比次数for j in range(len(value) - 1 - i):# 要求从小到大，如前者大于后者，则交换if value[j] > value[j+1]:value[j],value[j+1] = value[j+1],value[j]# 若数据发生交换，则置为Trueflag = True# 若当前走访数据时，未发生数据交换# 则当前数据有序，无需继续走访if flag is False:break# 打印走访次数print("走访次数", i+1)if __name__ == "__main__":# 原始数据　# value = [180, 230, 149, 260, 130, 170, 160, 169, 163, 178]value = [350, 130, 149, 160, 163, 169, 170, 178, 180, 230, 260]print("原始数据：", value)# 调用排序bubble(value)print("排序后：", value)

3.插入排序

将数据插入到已经有序的部分中，从而得到新的有序数据。
默认首元素自然有序，取下一个元素对已经有序的数据从后向前扫描：
若扫描到的有序数据大于取出数据，则该有序数据后移；
若扫描到的有序数据小于等于取出数据，则在该有序数据后面插入取出数据；
若所有有序数据均大于取出数据，则有序数据首部插入取出数据。
重复上步骤，直到处理完所有数据为止。

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : Codeooo
# @Time    : 2021/12/05# 插入排序# 原始数据
def insert(value):# 外层循环：对应遍历所有无序数据，依次取出元素for i in range(1, len(value)):# 取出当前无序数据temp = value[i]# 存储取出数据的插入位置（下标值）pos = i# 内层循环：对应从后向前扫描所有有序数据，找出插入数据的位置# start:从最后一个有序数据开始，即无序数据前一位# end:到有序数据首位终止，包含下标为０# step:从后向前扫描：-1for j in range(i-1, -1, -1):if value[j] > temp:# 有序数据大于取出数据# 有序数据后移value[j+1] = value[j]# 更新当前取出数据可插入位置pos = jelse:# 有序数据小于等于取出数据# 在有序数据后插入取出数据# 有序数据的后一位pos = j + 1# 确定插入位置，退出内层循环break# 在指定的位置插入数据value[pos] = tempif __name__ == "__main__":# 原始数据value = [99,20,85,70,30,18,100,13,76,98]print("原始数据：",value)# 调用排序insert(value)print("排序后：",value)

4.快速排序

首先任意取一个数据（通常取第一个数据）作为关键数据，然后将所有比关键数据小的放在它的前面，所有比关键数据大的放在它的后面，这样的一个过程称为一趟快速排序。
通过一趟快速排序，将所有数据分割成独立的两部分，然后按照这个方法递归对两部分数据进行快速排序，以达到所有数据有序。

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : Codeooo
# @Time    : 2021/12/05#快速排序# 原始数据
def quick(value):# 递归的退出条件# 仅有一个数据时无需继续排序if len(value) < 2:return value# 获取关键数据mark = value[0]# 找出所有比关键数据小的smaller = [x for x in value if x < mark]# 找出所有比关键数据大的bigger = [x for x in value if x > mark]# 找出所有与关键数据相等的eq = [x for x in value if x == mark]# 从小到大排序return quick(smaller) + eq + quick(bigger)if __name__ == "__main__":# 原始数据value = [88,38,77,43,18,1,100,99,96,69]print("原始数据：", value)# 调用快速排序value = quick(value)print("排序后：", value)

5.顺序查找

从待查找数据中第一元素开始，逐个对每个元素值与要查找的内容进行对比，如果相等，则查找成功；如果到最后仍未找到则查找失败。

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Author  : Codeooo
# @Time    : 2021/12/05# 顺序查找# 原始数据 value
# [12, 10, 1, 3, 5, 9, 11, 6, 2, 4, 8, 7, 13]
# 待查找数据 key　- 7
def linear(value, key):# 获取所有数据for i in range(len(value)):# 对比取出数据与待查找数据if value[i] == key:# 查找成功,返回当前下标值return i# 查找完所有数据，仍未找到# 查找失败，返回非法下标值return -1if __name__ == "__main__":# 原始数据 value value = [12, 10, 1, 3, 5, 9, 11, 6, 2, 4, 8, 7, 13]# 待查找数据 key　- 7 key = 7# 调用查找函数res = linear(value, key)if res == -1:# 查找失败print("查找失败")else:# 查找成功print("查找成功：", res)print((0 + 11)// 2)print((3 + 4) // 2)

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