本文用Python實(shí)現(xiàn)了插入排序、希爾排序、冒泡排序、快速排序、直接選擇排序、堆排序、歸并排序、基數(shù)排序。
描述
插入排序的基本操作就是將一個(gè)數(shù)據(jù)插入到已經(jīng)排好序的有序數(shù)據(jù)中，從而得到一個(gè)新的、個(gè)數(shù)加一的有序數(shù)據(jù)，算法適用于少量數(shù)據(jù)的排序，時(shí)間復(fù)雜度為O(n^2)。是穩(wěn)定的排序方法。插入算法把要排序的數(shù)組分成兩部分：第一部分包含了這個(gè)數(shù)組的所有元素，但將最后一個(gè)元素除外（讓數(shù)組多一個(gè)空間才有插入的位置），而第二部分就只包含這一個(gè)元素（即待插入元素）。在第一部分排序完成后，再將這個(gè)最后元素插入到已排好序的第一部分中。
代碼實(shí)現(xiàn)
Python| 123456789101112 | def insert_sort(lists): # 插入排序 count = len(lists) for i in range(1, count): key = lists[i] j = i - 1 while j >= 0: if lists[j] > key: lists[j + 1] = lists[j] lists[j] = key j -= 1 return lists |
描述
希爾排序(Shell Sort)是插入排序的一種。也稱縮小增量排序，是直接插入排序算法的一種更高效的改進(jìn)版本。希爾排序是非穩(wěn)定排序算法。該方法因DL．Shell于1959年提出而得名。 希爾排序是把記錄按下標(biāo)的一定增量分組，對(duì)每組使用直接插入排序算法排序；隨著增量逐漸減少，每組包含的關(guān)鍵詞越來(lái)越多，當(dāng)增量減至1時(shí)，整個(gè)文件恰被分成一組，算法便終止。
代碼實(shí)現(xiàn)
Python| 12345678910111213141516171819 | defshell_sort(lists): # 希爾排序 count=len(lists) step=2 group=count/step whilegroup>0: foriinrange(0,group): j=i+group whilej<count: k=j-group key=lists[j] whilek>=0: iflists[k]>key: lists[k+group]=lists[k] lists[k]=key k-=group j+=group group/=step returnlists |
描述
它重復(fù)地走訪過(guò)要排序的數(shù)列，一次比較兩個(gè)元素，如果他們的順序錯(cuò)誤就把他們交換過(guò)來(lái)。走訪數(shù)列的工作是重復(fù)地進(jìn)行直到?jīng)]有再需要交換，也就是說(shuō)該數(shù)列已經(jīng)排序完成。
代碼實(shí)現(xiàn)
Python| 12345678 | def bubble_sort(lists): # 冒泡排序 count = len(lists) for i in range(0, count): for j in range(i + 1, count): if lists[i] > lists[j]: lists[i], lists[j] = lists[j], lists[i] return lists |
描述
通過(guò)一趟排序?qū)⒁判虻臄?shù)據(jù)分割成獨(dú)立的兩部分，其中一部分的所有數(shù)據(jù)都比另外一部分的所有數(shù)據(jù)都要小，然后再按此方法對(duì)這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)分別進(jìn)行快速排序，整個(gè)排序過(guò)程可以遞歸進(jìn)行，以此達(dá)到整個(gè)數(shù)據(jù)變成有序序列。
代碼實(shí)現(xiàn)
Python| 123456789101112131415161718 | defquick_sort(lists,left,right): # 快速排序 ifleft>=right: returnlists key=lists[left] low=left high=right whileleft<right: whileleft<rightandlists[right]>=key: right-=1 lists[left]=lists[right] whileleft<rightandlists[left]<=key: left+=1 lists[right]=lists[left] lists[right]=key quick_sort(lists,low,left-1) quick_sort(lists,left+1,high) returnlists |
描述
基本思想：第1趟，在待排序記錄r1 ~ r[n]中選出最小的記錄，將它與r1交換；第2趟，在待排序記錄r2 ~ r[n]中選出最小的記錄，將它與r2交換；以此類推，第i趟在待排序記錄r[i] ~ r[n]中選出最小的記錄，將它與r[i]交換，使有序序列不斷增長(zhǎng)直到全部排序完畢。
代碼實(shí)現(xiàn)
Python| 12345678910 | def select_sort(lists): # 選擇排序 count = len(lists) for i in range(0, count): min = i for j in range(i + 1, count): if lists[min] > lists[j]: min = j lists[min], lists[i] = lists[i], lists[min] return lists |
描述
堆排序(Heapsort)是指利用堆積樹（堆）這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的一種排序算法，它是選擇排序的一種。可以利用數(shù)組的特點(diǎn)快速定位指定索引的元素。堆分為大根堆和小根堆，是完全二叉樹。大根堆的要求是每個(gè)節(jié)點(diǎn)的值都不大于其父節(jié)點(diǎn)的值，即A[PARENT[i]] >= A[i]。在數(shù)組的非降序排序中，需要使用的就是大根堆，因?yàn)楦鶕?jù)大根堆的要求可知，最大的值一定在堆頂。
代碼實(shí)現(xiàn)
Python| 1234567891011121314151617181920212223 | defadjust_heap(lists,i,size): lchild=2*i+1 rchild=2*i+2 max=i ifi<size/2: iflchild<sizeandlists[lchild]>lists[max]: max=lchild ifrchild<sizeandlists[rchild]>lists[max]: max=rchild ifmax!=i: lists[max],lists[i]=lists[i],lists[max] adjust_heap(lists,max,size) defbuild_heap(lists,size): foriinrange(0,(size/2))[::-1]: adjust_heap(lists,i,size) defheap_sort(lists): size=len(lists) build_heap(lists,size) foriinrange(0,size)[::-1]: lists[0],lists[i]=lists[i],lists[0] adjust_heap(lists,0,i) |
描述
歸并排序是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法,該算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一個(gè)非常典型的應(yīng)用。將已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每個(gè)子序列有序，再使子序列段間有序。若將兩個(gè)有序表合并成一個(gè)有序表，稱為二路歸并。
歸并過(guò)程為：比較a[i]和a[j]的大小，若a[i]≤a[j]，則將第一個(gè)有序表中的元素a[i]復(fù)制到r[k]中，并令i和k分別加上1；否則將第二個(gè)有序表中的元素a[j]復(fù)制到r[k]中，并令j和k分別加上1，如此循環(huán)下去，直到其中一個(gè)有序表取完，然后再將另一個(gè)有序表中剩余的元素復(fù)制到r中從下標(biāo)k到下標(biāo)t的單元。歸并排序的算法我們通常用遞歸實(shí)現(xiàn)，先把待排序區(qū)間[s,t]以中點(diǎn)二分，接著把左邊子區(qū)間排序，再把右邊子區(qū)間排序，最后把左區(qū)間和右區(qū)間用一次歸并操作合并成有序的區(qū)間[s,t]。
代碼實(shí)現(xiàn)
Python| 12345678910111213141516171819202122 | def merge(left, right): i, j = 0, 0 result = [] while i < len(left) and j < len(right): if left[i] <= right[j]: result.append(left[i]) i += 1 else: result.append(right[j]) j += 1 result += left[i:] result += right[j:] return result def merge_sort(lists): # 歸并排序 if len(lists) <= 1: return lists num = len(lists) / 2 left = merge_sort(lists[:num]) right = merge_sort(lists[num:]) return merge(left, right) |
描述
基數(shù)排序（radix sort）屬于“分配式排序”（distribution sort），又稱“桶子法”（bucket sort）或bin sort，顧名思義，它是透過(guò)鍵值的部份資訊，將要排序的元素分配至某些“桶”中，藉以達(dá)到排序的作用，基數(shù)排序法是屬于穩(wěn)定性的排序，其時(shí)間復(fù)雜度為O (nlog(r)m)，其中r為所采取的基數(shù)，而m為堆數(shù)，在某些時(shí)候，基數(shù)排序法的效率高于其它的穩(wěn)定性排序法。
代碼實(shí)現(xiàn)
Python| 123456789101112 | importmathdefradix_sort(lists,radix=10): k=int(math.ceil(math.log(max(lists),radix))) bucket=[[]foriinrange(radix)] foriinrange(1,k+1): forjinlists: bucket[j/(radix**(i-1))%(radix**i)].append(j) dellists[:] forzinbucket: lists+=z delz[:] returnlists |
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