几个排序算法的python实现

几个排序算法

 

 

几个排序算法

• 几个排序算法
  • • • 冒泡排序
      • 选择排序
      • 插入排序
      • 快速排序 quick sort

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冒泡排序

 

冒泡排序是比较简单的排序方法，它的思路是重复的走过要排序的序列，一次比较两个元素，如果顺序错误，就交换元素的位置，直到没有元素需要交换位置。

 

原 始	6	1	8	5	9	7
第一次	1	6	8	5	9	7
第二次	1	6	8	5	9	7
第三次	1	6	5	8	9	7
第四次	1	6	5	8	9	7
第五次	1	6	5	8	7	9

……

第N次	1	5	6	7	8	9

代码实现：

1.lst = [6,1,8,5,9,7]
2.for i in range(len(lst)-1):
3.    for j in range(len(lst)-1):
4.        if lst[j] > lst[j+1]:
5.            tmp = lst[j]
6.            lst[j] = lst[j+1]
7.            lst[j+1] = tmp
8.print lst

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选择排序

 

 

选择排序是从等待排序的数组里选择一个最小（或者最大）的元素，拿出来放入新的数组，直到取出全部元素。

原 始	6	1	8	5	9	7	3
第一次	1	6	8	5	9	7	3
第二次	1	3	8	5	9	7	6
第三次	1	3	5	8	9	7	6
第四次	1	3	5	6	9	7	8
第五次	1	3	5	6	7	9	8
第六次	1	3	5	6	7	8	9

每一次排序后最小的数组放在已排序的序列的最后

实现代码

1.lst = [6,1,8,5,9,7,3]
2.for i  in range(len(lst)):
3.    tmp = lst[i]
4.    pos = i
5.    for j in range(i+1,len(lst)):
6.        if tmp > lst[j]:
7.            tmp = lst[j]
8.            pos = j
9.    a_tmp = lst[i]
10.    lst[i] = tmp
11.    lst[pos] = a_tmp
12.
13.print lst

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插入排序

 

 

插入排序是一种简单直观的排序算法，原理是通过构建有序序列，对于未排序的数据，在已排序的序列中从后想前扫描，找到相应位置后插入。插入排序通常采用in-place排序，即 只需要用到O(1) 的额外空间的排序。

算法描述：

1. 从第一个元素开始，记该元素已经排序，
2. 获取下一个元素作为新元素，在已经排序的序列中，从后向前扫描
3. 如果该元素（已排序的序列中的元素）大于新元素，，则将该元素移到下一位置
4. 重复步骤3， 直到找到已排序的元素小雨或等于新元素的位置
5. 将心元素插入该位置
6. 重复步骤2 ～步骤5 ，直到排序完成

在排序时，如果元素比较的操作代价比较大，可以采用二分查找，来减少操作。
实现代码：

1.lst = [6,1,8,5,9,7,2,4,6,9,2,32,45,76,8,3,3,4]
2.
3.for i in range(len(lst)):
4.    for j in range(i,0,-1):
5.        if lst[j-1] >lst[j]:
6.            tmp = lst[j-1]
7.            lst[j-1] = lst[j]
8.            lst[j] = tmp

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快速排序 quick sort

又称 划分交换排序;排序n个元素，需要Ο(n log n)次比较 ，最坏情况时需要，Ο(n2)次比较，但这种状况并不常见。

设 有序列 lst = [3,0,1,8,7,2,5,4,9,6] ， i= 0 j=9 k = lst[0]

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
3	0	1	8	7	2	5	4	9	6
2	0	1	8	7	3	5	4	9	6
2	0	1	3	7	8	5	4	9	6
2	0	1	3	7	8	5	4	9	6

1. 以3为基准，从右向左找比 3 小的值 ,j–
2. 找到第一个小于三的数字2， lst[i] lst[j]交换位置；
从左向右找第一大于3的数字 8 ，交换 lst[i] lst[j]位置 i++
1. 继续从右向左找比3小的数字，直到 i==j 此时第一趟 完成，3的当前位置为正确位置
3. 此时大序列可分为两个小序列
   sub_lst_01 = [2,0,1]
   sub_lst_01 = [7,8,5,4,9,6]
   按照第一趟排序的规则 对两个子序列进行排序，直到所有子序列长度为1。

2	0	1
1	0	2

以2为基准，从右向左找比2小的值，找到数字1 比2小，交换两者位置
此时从左向右找比2大的数字，未找到，2的位置为排序后的正确位置

1	0
0	1

以1为基准，从右向左找比1小的数字，找到0比1小，交换两者位置
从左向右找比1 大的数字，未找到，1的位置为排序后的正确位置
0|
-|
此时序列只剩0 ，长度为1 ，0 的位置为排序后的正确位置

7	8	5	4	9	6
6	8	5	4	9	7
6	7	5	4	9	8
6	4	5	7	9	8
.	.	.	.	.	.
5	4	6	.	8	9
5	4	.	.	.	.
4	5	6	7	8	9

1. 以7为基准，从右向左找到比7小的数字6，交换两者位置
2. 从左向右查找到比7大的数字8 交换两者位置
3. 从右向左找到比7小的数字4，交换两者位置
4. 从左向右查找到比7大的数字，未找到，则7的位置为排序后的正确位置
   产生两个子序列 [6,4,5] [8,9]

重复以上操作，直到所有的序列排序完成。