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排序算法(Python)

排序算法(Python)

作者: Zzmi | 来源:发表于2019-05-20 15:38 被阅读0次
    冒泡排序
    def bubble_sort(li):
        for i in range(len(li)-1): # i表示第几趟
            for j in range(len(li)-i-1): # j表示图中的箭头
                if li[j] > li[j+1]:
                    li[j], li[j+1] = li[j+1], li[j]
    
    ============冒泡排序(优化)============
    def bubble_sort_1(li):
        for i in range(len(li)-1): # i表示第几趟
            exchange = False
            for j in range(len(li)-i-1): # j表示图中的箭头
                if li[j] > li[j+1]:
                    li[j], li[j+1] = li[j+1], li[j]
                    exchange = True
            if not exchange:
                return
    
    选择排序
    def select(li):
        for i in range(len(li)):
            # 第i趟开始时 无序区:li[i:]
            # 找无序区最小值,保存最小值的位置
            min_index = i
            for j in range(i + 1, len(li)):
                if li[j] < li[min_index]:
                    min_index = j
            li[min_index], li[i] = li[i], li[min_index]
    
    插入排序
    def insert_sort(li):
        for i in range(1, len(li)): # i是摸到的牌的下标
            tmp = li[i]     # tmp是摸到牌的值
            # 方法一
            j = i - 1 # j是手里最后一张牌的下标    li[j]是手里最后一张牌的值
            while j >= 0 and li[j] > tmp:   # 两个终止条件:j小于0表示tmp是最小的 顺序不要乱 
                li[j+1] = li[j]
                j -= 1
            # 方法二
            # for j in range(i-1, -1, -1):
            #     if li[j] > tmp:
            #         li[j+1] = li[j]
            #     else:
            #         break
            li[j+1] = tmp   #将摸到的牌 插入到 往前挪过之后的 j 的后一位
    
    快速排序
    def part(li, left, right):  # 列表,最左索引,最右索引
        tmp = li[left]  # 先找个临时变量把第一个元素存起来
        while left < right:  # 当最左小于最右
            while left < right and li[right] >= tmp:  # 当最左<最右 且 最右边的值大于等于临时变量
                right -= 1  # 最右 往左 挪 1 个单位长度
            li[left] = li[right]  # 都不满足:把挪完之后的最右的值 赋值给 最左的值(即最右的值小于临时变量时,这个值挪到当前最左的值)
            while left < right and li[left] <= tmp:  # 当最左<最右 且 最左边的值小于等于临时变量
                left += 1  # 最左 往右 挪 1 个单位长度
            li[right] = li[left]  # 都不满足:把挪完之后的最左的值 赋值给 最右的值(即最左的值大于临时变量时,这个值挪到当前最右的值)
        li[left] = tmp  # 当前最左最右的值相等时,把这个值赋给临时变量
        return left  # 返回当前临时变量的索引
    
    
    def quick(li, left, right):
        if left < right:  # 如果左索引<右索引
            mid = part(li, left, right)  # 调用part进行分区 返回一个索引赋给mid
            quick(li, left, mid - 1)  # 递归调用quick 直到left=mid-1
            quick(li, mid + 1, right)  # 递归调用quick 直到mid+1=right
    
    
    li = list(range(1000))
    import random
    random.shuffle(li)
    print(li)
    
    quick(li, 0, len(li) - 1)
    print(li)
    
    堆排序
    def sift(li, low, high):
        tmp = li[low]
        i = low
        j = 2 * i + 1
        while j <= high: # 退出条件2:当前i位置是叶子结点,j位置超过了high
            # j 指向更大的孩子
            if j + 1 <= high and li[j+1] > li[j]:
                j = j + 1 # 如果右孩子存在并且更大,j指向右孩子
            if tmp < li[j]:
                li[i] = li[j]
                i = j
                j = 2 * i + 1
            else:       # 退出条件1:tmp的值大于两个孩子的值
                break
        li[i] = tmp
    
    @cal_time
    def heap_sort(li):
        # 1. 建堆
        n = len(li)
        for i in range(n//2-1, -1, -1):
            # i 是建堆时要调整的子树的根的下标
            sift(li, i, n-1)
        # 2.挨个出数
        for i in range(n-1, -1, -1): #i表示当前的high值 也表示棋子的位置
            li[i], li[0] = li[0], li[i]
            # 现在堆的范围 0~i-1
            sift(li, 0, i-1)
    
    归并排序
    def merge(li, low, mid, high):
        i = low
        j = mid + 1
        ltmp = []
        while i <= mid and j <= high:
            if li[i] < li[j]:
                ltmp.append(li[i])
                i += 1
            else:
                ltmp.append(li[j])
                j += 1
        while i <= mid:
            ltmp.append(li[i])
            i += 1
        while j <= high:
            ltmp.append(li[j])
            j += 1
        # for k in range(low, high+1):
        #     li[k] = ltmp[k-low]
        li[low:high+1] = ltmp
    
    def merge_sort(li, low, high):
        if low < high:
            mid = (low + high) // 2
            merge_sort(li, low, mid)
            merge_sort(li, mid+1, high)
            merge(li, low, mid, high)
    
    # li = list(range(10000))
    # random.shuffle(li)
    # merge_sort(li, 0, len(li)-1)
    # print(li)
    li = [10,4,6,3,8,2,5,7]
    merge_sort(li, 0, len(li)-1)
    
    各类排序方法的复杂度

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