|
以下排序算法最終結(jié)果都默認(rèn)為升序排列,，實現(xiàn)簡單，沒有考慮特殊情況,，實現(xiàn)僅表達(dá)了算法的基本思想,。
冒泡排序
內(nèi)層循環(huán)中相鄰的元素被依次比較，內(nèi)層循環(huán)第一次結(jié)束后會將最大的元素移到序列最右邊,，第二次結(jié)束后會將次大的元素移到最大元素的左邊,，每次內(nèi)層循環(huán)結(jié)束都會將一個元素排好序。
def bubble_sort(arr):
length = len(arr)
for i in range(length):
for j in range(length - i - 1):
if arr[j] > arr[j + 1]:
arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
return arr
選擇排序
每次內(nèi)層循環(huán)都會得到一個當(dāng)前最小的元素,，并將其放到合適的位置,。內(nèi)層循環(huán)第一次結(jié)束后會將最小的元素交換到序列首位，第二次結(jié)束后會將第二小的元素交換到序列第二位,，每次內(nèi)層循環(huán)結(jié)束后都會將一個元素放在正確的順序位置,。
def selection_sort(arr):
length = len(arr)
for i in range(length):
min_index = i
for j in range(i + 1, length):
if arr[j] < arr[min_index]:
min_index = j
arr[i], arr[min_index] = arr[min_index], arr[i]
return arr
插入排序
類比玩撲克牌時理牌的思想,，從第一個元素開始，假設(shè)它是已經(jīng)排好序的,。然后開始處理第二個元素,，如果比第一個元素小，則將其放到第一個元素左邊,，否則放在其右邊,，那么現(xiàn)在前兩個元素以及排好序了，之后再依次處理剩余的元素,。
def insertion_sort(arr):
length = len(arr)
for i in range(1, length):
pre = i - 1
current_value = arr[i]
while pre >= 0 and arr[pre] > current_value:
arr[pre + 1] = arr[pre]
pre -= 1
arr[pre+1] = current_value
return arr
希爾排序
希爾排序就是將插入排序的改進(jìn)版本,。插入排序中每次逐步比較元素，而希爾排序中則是從一個較大的步數(shù)開始比較,，最后減小到一步,。
def shell_sort(arr):
length = len(arr)
gap = length // 2
while gap > 0:
for i in range(gap, length):
pre = i - gap
current_value = arr[i]
while pre >= 0 and arr[pre] > current_value:
arr[pre + gap] = arr[pre]
pre -= gap
arr[pre + gap] = current_value
gap = gap // 2
return arr
歸并排序
先將序列前半部分排好序，再將序列后半部分排好序,，之后再將這兩部分合并得到最終的序列,，具體實現(xiàn)為遞歸地將序列分為兩部分，分別排序后再合并,。
def merge(left, right):
result = []
while len(left) > 0 and len(right) > 0:
if left[0] < right[0]:
result.append(left.pop(0))
else:
result.append(right.pop(0))
if len(left) > 0:
result.extend(left[:])
if len(right) > 0:
result.extend(right[:])
return result
def merge_sort(arr):
if len(arr) < 2:
return arr
middle = len(arr) // 2
return merge(merge_sort(arr[:middle]), merge_sort(arr[middle:]))
快速排序
取一個元素,，將比它小的元素都移到它左側(cè)，將比它大的元素都移到它右側(cè),，并遞歸地處理它左側(cè)的序列和右側(cè)的序列,。
def partition(arr, left=None, right=None):
pivot = left
index = pivot + 1
for i in range(index, right + 1):
if arr[i] < arr[pivot]:
arr[i], arr[index] = arr[index], arr[i]
index += 1
arr[pivot], arr[index - 1] = arr[index - 1], arr[pivot]
return index - 1
def quick_sort(arr, left=None, right=None):
left = 0 if left is None else left
right = len(arr) - 1 if right is None else right
if left < right:
partition_index = partition(arr, left, right)
quick_sort(arr, left, partition_index - 1)
quick_sort(arr, partition_index + 1, right)
return arr
堆排序
首先構(gòu)建一個最大堆，最大堆的性質(zhì)是父節(jié)點的值總是大于其左右子節(jié)點的值,，那么此時根節(jié)點的值是最大的,，則將其移到序列的最右邊。之后將堆中當(dāng)前最后一個葉節(jié)點移到根節(jié)點上,，因為這可能會不符合最大堆的性質(zhì)，所以會進(jìn)行調(diào)整,，將它與其左右子節(jié)點中最大的值進(jìn)行交換,，則相當(dāng)于將葉節(jié)點向下移動，交換過后如果還是不符合性質(zhì),，則繼續(xù)進(jìn)行交換,，直到符合性質(zhì)后，此時的根節(jié)點的值就是當(dāng)前堆中的最大值,，將其取出放入序列中正確的位置后繼續(xù)上述流程處理剩下的節(jié)點,。
global length2
def heapify(arr, i):
left = 2 * i + 1
right = 2 * i + 2
largest = i
if left < length2 and arr[left] > arr[largest]:
largest = left
if right < length2 and arr[right] > arr[largest]:
largest = right
if largest != i:
arr[i], arr[largest] = arr[largest], arr[i]
heapify(arr, largest)
def build_max_heap(arr):
for i in range(len(arr) // 2, -1, -1):
heapify(arr, i)
def heap_sort(arr):
global length2
length2 = len(arr)
build_max_heap(arr)
for i in range(len(arr) - 1, 0, -1):
arr[0], arr[i] = arr[i], arr[0]
length2 -= 1
heapify(arr, 0)
return arr
計數(shù)排序
將序列中的元素按照其值放入相應(yīng)的桶中，之后再按照桶的順序取出即可,，計數(shù)排序不需要比較操作,。
def counting_sort(arr):
max_value = max(arr)
buckets = [0] * (max_value + 1)
index = 0
length = len(arr)
for i in range(length):
buckets[arr[i]] += 1
for j in range(max_value + 1):
while buckets[j] > 0:
arr[index] = j
index += 1
buckets[j] -= 1
return arr
桶排序
類別計數(shù)排序,，構(gòu)造很多桶，但每個桶中能放入值在特定范圍內(nèi)的元素,，將序列中的元素按照要求放入各個桶中,，再將每個桶中的元素進(jìn)行排序，最后按照桶的順序和各個桶中元素的順序得到最終序列,。
def bucket_sort(arr):
bucket_size = 5
max_value = max(arr)
min_value = min(arr)
bucket_num = (max_value - min_value) // bucket_size + 1
buckets = {i: [] for i in range(bucket_num)}
for i in range(len(arr)):
buckets[(arr[i] - min_value) // bucket_size].append(arr[i])
result = []
for i in range(bucket_num):
insertion_sort(buckets[i])
result.extend(buckets[i])
return result
基數(shù)排序
按照元素值的特定位進(jìn)行排序,，從低位到高位分別進(jìn)行排序。
def radix_sort(arr):
max_value = max(arr)
max_digit = len(str(max_value))
dev = 1
mod = 10
result = arr[:]
for i in range(max_digit):
buckets = {i: [] for i in range(mod)}
for k in range(len(result)):
key = (result[k] % mod) // dev
buckets[key].append(result[k])
result = []
for j in range(mod):
result.extend(buckets[j])
dev *= 10
mod *= 10
return result
上述代碼放在這里
參考
|
