选择排序
思想
遍历无序列表,从中选出最小的元素,依次添加到新的列表中。
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。
实操
实际操作的时候,并不是真的创建一个新的列表用来有序的存放数据,因为那样会造成额外的空间消耗,空间复杂度加大,所以其实一般都是用一个双层循环做遍历,在列表本地操作。
代码
"""外层循环从0~length,内层循环从i+1~length比较两个数的大小,如果后面的数比前面的小,则互换位置"""A = [64, 25, 12, 22, 11] for i in range(len(A)): # 定义一个变量,用来存最小元素的下标,默认从i开始 min_idx = i for j in range(i+1, len(A)): # 从第i+1处开始,跟原来最小数比较 if A[min_idx] > A[j]: # 如果当前j的元素比原来的最小数更小,则将当前元素的下标给到min_idx min_idx = j # 将找出来的最小数和第i个位置的数进行交换 A[i], A[min_idx] = A[min_idx], A[i] print ("排序后的数组:") for i in range(len(A)): print("%d" %A[i]),
插入排序
思想
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。
从第二位数字开始,每一个数字都试图跟它前一个数字进行比较并做交换,重复该动作,直到前一个数字不存在或者小于等于当前数字时为止。
实操
图示难以理解,这里有视频地址:
代码
def insertionSort(arr): for i in range(1, len(arr)): key = arr[i] j = i-1 while j >=0 and key < arr[j] : arr[j+1] = arr[j] j -= 1 arr[j+1] = key arr = [12, 11, 13, 5, 6] insertionSort(arr) print ("排序后的数组:") for i in range(len(arr)): print ("%d" %arr[i])
冒泡排序
思想
重复地走访过要排序的数列,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。走访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(大)的元素会经由交换慢慢"浮"到数列的顶端。
图示
代码
def bubbleSort(arr): n = len(arr) # 遍历所有数组元素 for i in range(n): # Last i elements are already in place for j in range(0, n-i-1): if arr[j] > arr[j+1] : arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j] arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90] bubbleSort(arr) print ("排序后的数组:")for i in range(len(arr)): print ("%d" %arr[i]),
快速排序
思想
快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略来把一个序列(list)分为较小和较大的2个子序列,然后递归地排序两个子序列。
步骤为:
- 挑选基准值:从数列中挑出一个元素,称为"基准"(pivot);
- 分割:重新排序数列,所有比基准值小的元素摆放在基准前面,所有比基准值大的元素摆在基准后面(与基准值相等的数可以到任何一边)。在这个分割结束之后,对基准值的排序就已经完成;
- 递归排序子序列:递归地将小于基准值元素的子序列和大于基准值元素的子序列排序。
递归到最底部的判断条件是数列的大小是零或一,此时该数列显然已经有序。
选取基准值有数种具体方法,此选取方法对排序的时间性能有决定性影响。
图示
代码
def partition(arr,low,high): i = ( low-1 ) # 最小元素索引 pivot = arr[high] for j in range(low , high): # 当前元素小于或等于 pivot if arr[j] <= pivot: i = i+1 arr[i],arr[j] = arr[j],arr[i] arr[i+1],arr[high] = arr[high],arr[i+1] return ( i+1 ) # arr[] --> 排序数组# low --> 起始索引# high --> 结束索引 # 快速排序函数def quickSort(arr,low,high): if low < high: pi = partition(arr,low,high) quickSort(arr, low, pi-1) quickSort(arr, pi+1, high) arr = [10, 7, 8, 9, 1, 5] n = len(arr) quickSort(arr,0,n-1) print ("排序后的数组:") for i in range(n): print ("%d" %arr[i]),