第四百一十五节，python常用排序算法学习
第四百一十五节，python常用排序算法学习
常用排序
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名称 |
复杂度 |
说明 |
备注 |
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冒泡排序 |
O(N*N) |
将待排序的元素看作是竖着排列的“气泡”，较小的元素比较轻，从而要往上浮 |
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插入排序 Insertion sort |
O(N*N) |
逐一取出元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描，放到适当的位置 |
起初，已经排序的元素序列为空 |
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选择排序 |
O(N*N) |
首先在未排序序列中找到最小元素，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元素，然后放到排序序列末尾。以此递归。 |
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快速排序 Quick Sort |
O(n *log2(n)) |
先选择中间值，然后把比它小的放在左边，大的放在右边（具体的实现是从两边找，找到一对后交换）。然后对两边分别使用这个过程（递归）。 |
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堆排序HeapSort |
O(n *log2(n)) |
利用堆（heaps）这种数据结构来构造的一种排序算法。堆是一个近似完全二叉树结构，并同时满足堆属性：即子节点的键值或索引总是小于（或者大于）它的父节点。 |
近似完全二叉树 |
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希尔排序 SHELL |
O(n1+￡) 0<￡<1 |
选择一个步长(Step) ,然后按间隔为步长的单元进行排序.递归,步长逐渐变小,直至为1. |
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箱排序 |
O(n) |
设置若干个箱子，把关键字等于 k 的记录全都装入到第k 个箱子里 ( 分配 ) ，然后按序号依次将各非空的箱子首尾连接起来 ( 收集 ) 。 |
分配排序的一种：通过" 分配 " 和 " 收集 " 过程来实现排序。 |
http://www.jxiou.com/
http://www.jxiou.com/lu_yin_wang_zhan.html
冒泡排序（Bubble Sort）
data_set = [9, 1, 22, 31, 45, 3, 6, 2, 11] loop_count = 0 for j in range(len(data_set)): for i in range(len( data_set) - j - 1): # -1 是因为每次比对的都 是i 与i +1,不减1的话,最后一次对比会超出list 获取范围,-j是因为,每一次大loop就代表排序好了一个最大值,放在了列表最后面,下次loop就不用再运算已经排序好了的值 了 if data_set[i] > data_set[i + 1]: # switch tmp = data_set[i] data_set[i] = data_set[i + 1] data_set[i + 1] = tmp loop_count += 1 print(data_set) print(data_set) print("loop times", loop_count)
E:\Evns\jxiou\Scripts\python.exe H:/shipbfq/22.py [1, 9, 22, 31, 3, 6, 2, 11, 45] [1, 9, 22, 3, 6, 2, 11, 31, 45] [1, 9, 3, 6, 2, 11, 22, 31, 45] [1, 3, 6, 2, 9, 11, 22, 31, 45] [1, 3, 2, 6, 9, 11, 22, 31, 45] [1, 2, 3, 6, 9, 11, 22, 31, 45] [1, 2, 3, 6, 9, 11, 22, 31, 45] [1, 2, 3, 6, 9, 11, 22, 31, 45] [1, 2, 3, 6, 9, 11, 22, 31, 45] [1, 2, 3, 6, 9, 11, 22, 31, 45] loop times 36
选择排序
该算法通过选择最小未排序的项目，然后将其与下一个要填充的项目进行交换。
选择排序的工作原理如下：在整个数组中查找最小元素，一旦找到它，就将它与数组的第一个元素交换（最小元素）。然后查找剩余数组中的最小元素（没有第一个元素的数组），并将其与第二个元素交换。然后查找剩余数组中的最小元素（没有第一个元素和第二个元素的数组），并将其与第三个元素交换，以此类推。下面是一个例子，
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf8 -*- data_set = [9, 1, 22, 31, 45, 3, 6, 2, 11] smallest_num_index = 0 # 初始列表最小值,默认为第一个 loop_count = 0 for j in range(len(data_set)): for i in range(j, len(data_set)): if data_set[i] < data_set[smallest_num_index]: # 当前值 比之前选出来的最小值 还要小,那就把它换成最小值 smallest_num_index = i loop_count += 1 else: print("smallest num is ", data_set[smallest_num_index]) tmp = data_set[smallest_num_index] data_set[smallest_num_index] = data_set[j] data_set[j] = tmp print(data_set) print("loop times", loop_count)
E:\Evns\jxiou\Scripts\python.exe H:/shipbfq/22.py smallest num is 1 [1, 9, 22, 31, 45, 3, 6, 2, 11] loop times 9 smallest num is 2 [1, 2, 22, 31, 45, 3, 6, 9, 11] loop times 17 smallest num is 3 [1, 2, 3, 31, 45, 22, 6, 9, 11] loop times 24 smallest num is 6 [1, 2, 3, 6, 45, 22, 31, 9, 11] loop times 30 smallest num is 9 [1, 2, 3, 6, 9, 22, 31, 45, 11] loop times 35 smallest num is 11 [1, 2, 3, 6, 9, 11, 31, 45, 22] loop times 39 smallest num is 22 [1, 2, 3, 6, 9, 11, 22, 45, 31] loop times 42 smallest num is 31 [1, 2, 3, 6, 9, 11, 22, 31, 45] loop times 44 smallest num is 45 [1, 2, 3, 6, 9, 11, 22, 31, 45] loop times 45
最坏情况下的运行时复杂度是O（n2）。
插入排序(Insertion Sort)
插入排序(Insertion Sort)的基本思想是：将列表分为2部分，左边为排序好的部分，右边为未排序的部分，循环整个列表，每次将一个待排序的记录，按其关键字大小插入到前面已经排好序的子序列中的适当位置，直到全部记录插入完成为止。
插入排序非常类似于整扑克牌。
在开始摸牌时，左手是空的，牌面朝下放在桌上。接着，一次从桌上摸起一张牌，并将它插入到左手一把牌中的正确位置上。为了找到这张牌的正确位置，要将它与手中已有的牌从右到左地进行比较。无论什么时候，左手中的牌都是排好序的。
也许你没有意识到，但其实你的思考过程是这样的：现在抓到一张7，把它和手里的牌从右到左依次比较，7比10小，应该再往左插，7比5大，好，就插这里。为什么比较了10和5就可以确定7的位置？为什么不用再比较左边的4和2呢？因为这里有一个重要的前提：手里的牌已经是排好序的。现在我插了7之后，手里的牌仍然是排好序的，下次再抓到的牌还可以用这个方法插入。编程对一个数组进行插入排序也是同样道理，但和插入扑克牌有一点不同，不可能在两个相邻的存储单元之间再插入一个单元，因此要将插入点之后的数据依次往后移动一个单元。
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf8 -*- source = [92, 77, 67, 8, 6, 84, 55, 85, 43, 67] for index in range(1, len(source)): current_val = source[index] # 先记下来每次大循环走到的第几个元素的值 position = index while position > 0 and source[position - 1] > current_val: # 当前元素的左边的紧靠的元素比它大,要把左边的元素一个一个的往右移一位,给当前这个值插入到左边挪一个位置出来 source[position] = source[position - 1] # 把左边的一个元素往右移一位 position -= 1 # 只一次左移只能把当前元素一个位置 ,还得继续左移只到此元素放到排序好的列表的适当位置 为止 source[position] = current_val # 已经找到了左边排序好的列表里不小于current_val的元素的位置,把current_val放在这里 print(source)
E:\Evns\jxiou\Scripts\python.exe H:/shipbfq/22.py [77, 92, 67, 8, 6, 84, 55, 85, 43, 67] [67, 77, 92, 8, 6, 84, 55, 85, 43, 67] [8, 67, 77, 92, 6, 84, 55, 85, 43, 67] [6, 8, 67, 77, 92, 84, 55, 85, 43, 67] [6, 8, 67, 77, 84, 92, 55, 85, 43, 67] [6, 8, 55, 67, 77, 84, 92, 85, 43, 67] [6, 8, 55, 67, 77, 84, 85, 92, 43, 67] [6, 8, 43, 55, 67, 77, 84, 85, 92, 67] [6, 8, 43, 55, 67, 67, 77, 84, 85, 92]
更容易理解的版本
#!/usr/bin/env python # -*- coding:utf8 -*- data_set = [9, 1, 22, 9, 31, -5, 45, 3, 6, 2, 11] for i in range(len(data_set)): # position = i while i > 0 and data_set[i] < data_set[i - 1]: # 右边小于左边相邻的值 tmp = data_set[i] data_set[i] = data_set[i - 1] data_set[i - 1] = tmp i -= 1 print(data_set)
E:\Evns\jxiou\Scripts\python.exe H:/shipbfq/22.py
[-5, 1, 2, 3, 6, 9, 9, 11, 22, 31, 45]
快速排序（quick sort）
设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用数组的第一个数）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是，快速排序不是一种稳定的排序算法，也就是说，多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动
注：在待排序的文件中，若存在多个关键字相同的记录，经过排序后这些具有相同关键字的记录之间的相对次序保持不变，该排序方法是稳定的；若具有相同关键字的记录之间的相对次序发生改变，则称这种排序方法是不稳定的。
要注意的是，排序算法的稳定性是针对所有输入实例而言的。即在所有可能的输入实例中，只要有一个实例使得算法不满足稳定性要求，则该排序算法就是不稳定的。
排序演示
示例
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下标
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0
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1
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2
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3
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4
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5
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数据
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6
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2
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7
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3
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8
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# _*_coding:utf-8_*_ __author__ = 'Alex Li' def quick_sort(array, left, right): ''' :param array: :param left: 列表的第一个索引 :param right: 列表最后一个元素的索引 :return: ''' if left >= right: return low = left high = right key = array[low] # 第一个值 while low < high: # 只要左右未遇见 while low < high and array[high] > key: # 找到列表右边比key大的值 为止 high -= 1 # 此时直接 把key(array[low]) 跟 比它大的array[high]进行交换 array[low] = array[high] array[high] = key while low < high and array[low] <= key: # 找到key左边比key大的值，这里为何是<=而不是<呢？你要思考。。。 low += 1 # array[low] = # 找到了左边比k大的值 ,把array[high](此时应该刚存成了key) 跟这个比key大的array[low]进行调换 array[high] = array[low] array[low] = key quick_sort(array, left, low - 1) # 最后用同样的方式对分出来的左边的小组进行同上的做法 quick_sort(array, low + 1, right) # 用同样的方式对分出来的右边的小组进行同上的做法 if __name__ == '__main__': array = [96, 14, 10, 9, 6, 99, 16, 5, 1, 3, 2, 4, 1, 13, 26, 18, 2, 45, 34, 23, 1, 7, 3, 22, 19, 2] # array = [8,4,1, 14, 6, 2, 3, 9,5, 13, 7,1, 8,10, 12] print("before sort:", array) quick_sort(array, 0, len(array) - 1) print("-------final -------") print(array)
E:\Evns\jxiou\Scripts\python.exe H:/shipbfq/22.py before sort: [96, 14, 10, 9, 6, 99, 16, 5, 1, 3, 2, 4, 1, 13, 26, 18, 2, 45, 34, 23, 1, 7, 3, 22, 19, 2] -------final ------- [1, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 13, 14, 16, 18, 19, 22, 23, 26, 34, 45, 96, 99]
二叉树
树的特征和定义
树是一种重要的非线性数据结构，直观地看，它是数据元素（在树中称为结点）按分支关系组织起来的结构，很象自然界中的树那样。树结构在客观世界中广泛存在，如人类社会的族谱和各种社会组织机构都可用树形象表示。树在计算机领域中也得到广泛应用，如在编译源程序时，可用树表示源程序的语法结构。又如在数据库系统中，树型结构也是信息的重要组织形式之一。一切具有层次关系的问题都可用树来描述。
树(Tree)是元素的集合。我们先以比较直观的方式介绍树。下面的数据结构是一个树：
树有多个节点(node)，用以储存元素。某些节点之间存在一定的关系，用连线表示，连线称为边(edge)。边的上端节点称为父节点，下端称为子节点。树像是一个不断分叉的树根。
每个节点可以有多个子节点(children)，而该节点是相应子节点的父节点(parent)。比如说，3,5是6的子节点，6是3,5的父节点；1,8,7是3的子节点, 3是1,8,7的父节点。树有一个没有父节点的节点，称为根节点(root)，如图中的6。没有子节点的节点称为叶节点(leaf)，比如图中的1,8,9,5节点。从图中还可以看到，上面的树总共有4个层次，6位于第一层，9位于第四层。树中节点的最大层次被称为深度。也就是说，该树的深度(depth)为4。
如果我们从节点3开始向下看，而忽略其它部分。那么我们看到的是一个以节点3为根节点的树：
三角形代表一棵树
再进一步，如果我们定义孤立的一个节点也是一棵树的话，原来的树就可以表示为根节点和子树(subtree)的关系:
上述观察实际上给了我们一种严格的定义树的方法：
1. 树是元素的集合。
2. 该集合可以为空。这时树中没有元素，我们称树为空树 (empty tree)。
3. 如果该集合不为空，那么该集合有一个根节点，以及0个或者多个子树。根节点与它的子树的根节点用一个边(edge)相连。
上面的第三点是以递归的方式来定义树，也就是在定义树的过程中使用了树自身(子树)。由于树的递归特征，许多树相关的操作也可以方便的使用递归实现。我们将在后面看到。
树的实现
树的示意图已经给出了树的一种内存实现方式: 每个节点储存元素和多个指向子节点的指针。然而，子节点数目是不确定的。一个父节点可能有大量的子节点，而另一个父节点可能只有一个子节点，而树的增删节点操作会让子节点的数目发生进一步的变化。这种不确定性就可能带来大量的内存相关操作，并且容易造成内存的浪费。
一种经典的实现方式如下:
树的内存实现
拥有同一父节点的两个节点互为兄弟节点(sibling)。上图的实现方式中，每个节点包含有一个指针指向第一个子节点，并有另一个指针指向它的下一个兄弟节点。这样，我们就可以用统一的、确定的结构来表示每个节点。
计算机的文件系统是树的结构，比如Linux文件管理背景知识中所介绍的。在UNIX的文件系统中，每个文件(文件夹同样是一种文件)，都可以看做是一个节点。非文件夹的文件被储存在叶节点。文件夹中有指向父节点和子节点的指针(在UNIX中，文件夹还包含一个指向自身的指针，这与我们上面见到的树有所区别)。在git中，也有类似的树状结构，用以表达整个文件系统的版本变化 (参考版本管理三国志)。
二叉树：
二叉树是由n（n≥0）个结点组成的有限集合、每个结点最多有两个子树的有序树。它或者是空集，或者是由一个根和称为左、右子树的两个不相交的二叉树组成。
特点：
（1）二叉树是有序树，即使只有一个子树，也必须区分左、右子树；
（2）二叉树的每个结点的度不能大于2，只能取0、1、2三者之一；
（3）二叉树中所有结点的形态有5种：空结点、无左右子树的结点、只有左子树的结点、只有右子树的结点和具有左右子树的结点。
二叉树(binary)是一种特殊的树。二叉树的每个节点最多只能有2个子节点：
二叉树
由于二叉树的子节点数目确定，所以可以直接采用上图方式在内存中实现。每个节点有一个左子节点(left children)和右子节点(right children)。左子节点是左子树的根节点，右子节点是右子树的根节点。
如果我们给二叉树加一个额外的条件，就可以得到一种被称作二叉搜索树(binary search tree)的特殊二叉树。二叉搜索树要求：每个节点都不比它左子树的任意元素小，而且不比它的右子树的任意元素大。
(如果我们假设树中没有重复的元素，那么上述要求可以写成：每个节点比它左子树的任意节点大，而且比它右子树的任意节点小)
二叉搜索树，注意树中元素的大小
二叉搜索树可以方便的实现搜索算法。在搜索元素x的时候，我们可以将x和根节点比较:
1. 如果x等于根节点，那么找到x，停止搜索 (终止条件)
2. 如果x小于根节点，那么搜索左子树
3. 如果x大于根节点，那么搜索右子树
二叉搜索树所需要进行的操作次数最多与树的深度相等。n个节点的二叉搜索树的深度最多为n，最少为log(n)。
二叉树的遍历
遍历即将树的所有结点访问且仅访问一次。按照根节点位置的不同分为前序遍历，中序遍历，后序遍历。
前序遍历：根节点->左子树->右子树
中序遍历：左子树->根节点->右子树
后序遍历：左子树->右子树->根节点
例如：求下面树的三种遍历
前序遍历：abdefgc
中序遍历：debgfac
后序遍历：edgfbca
二叉树的类型
如何判断一棵树是完全二叉树？按照定义，
教材上的说法：一个深度为k，节点个数为 2^k - 1 的二叉树为满二叉树。这个概念很好理解，
就是一棵树，深度为k，并且没有空位。
首先对满二叉树按照广度优先遍历（从左到右）的顺序进行编号。
一颗深度为k二叉树，有n个节点，然后，也对这棵树进行编号，如果所有的编号都和满二叉树对应，那么这棵树是完全二叉树。
如何判断平衡二叉树？
（b）左边的图 左子数的高度为3，右子树的高度为1，相差超过1
（b）右边的图 -2的左子树高度为0 右子树的高度为2，相差超过1
class TreeNode(object): def __init__(self, data=0, left=0, right=0): self.data = data self.left = left self.right = right class BTree(object): def __init__(self, root=0): self.root = root def preOrder(self, treenode): if treenode is 0: return print(treenode.data) self.preOrder(treenode.left) self.preOrder(treenode.right) def inOrder(self, treenode): if treenode is 0: return self.inOrder(treenode.left) print(treenode.data) self.inOrder(treenode.right) def postOrder(self, treenode): if treenode is 0: return self.postOrder(treenode.left) self.postOrder(treenode.right) print(treenode.data) if __name__ == '__main__': n1 = TreeNode(data=1) n2 = TreeNode(2, n1, 0) n3 = TreeNode(3) n4 = TreeNode(4) n5 = TreeNode(5, n3, n4) n6 = TreeNode(6, n2, n5) n7 = TreeNode(7, n6, 0) n8 = TreeNode(8) root = TreeNode('root', n7, n8) bt = BTree(root) print("preOrder".center(50, '-')) print(bt.preOrder(bt.root)) print("inOrder".center(50, '-')) print(bt.inOrder(bt.root)) print("postOrder".center(50, '-')) print(bt.postOrder(bt.root))
E:\Evns\jxiou\Scripts\python.exe H:/shipbfq/22.py ---------------------preOrder--------------------- root 7 6 2 1 5 3 4 8 None ---------------------inOrder---------------------- 1 2 6 3 5 4 7 root 8 None --------------------postOrder--------------------- 1 2 3 4 5 6 7 8 root None
堆排序
堆排序，顾名思义，就是基于堆。因此先来介绍一下堆的概念。
堆分为最大堆和最小堆，其实就是完全二叉树。最大堆要求节点的元素都要大于其孩子，最小堆要求节点元素都小于其左右孩子，两者对左右孩子的大小关系不做任何要求，其实很好理解。有了上面的定义，我们可以得知，处于最大堆的根节点的元素一定是这个堆中的最大值。其实我们的堆排序算法就是抓住了堆的这一特点，每次都取堆顶的元素，将其放在序列最后面，然后将剩余的元素重新调整为最大堆，依次类推，最终得到排序的序列。
堆排序就是把堆顶的最大数取出,
将剩余的堆继续调整为最大堆,具体过程在第二块有介绍,以递归实现
剩余部分调整为最大堆后,再次将堆顶的最大数取出,再将剩余部分调整为最大堆,这个过程持续到剩余数只有一个时结束
#_*_coding:utf-8_*_ __author__ = 'Alex Li' import time,random def sift_down(arr, node, end): root = node #print(root,2*root+1,end) while True: # 从root开始对最大堆调整 child = 2 * root +1 #left child if child > end: #print('break',) break print("v:",root,arr[root],child,arr[child]) print(arr) # 找出两个child中交大的一个 if child + 1 <= end and arr[child] < arr[child + 1]: #如果左边小于右边 child += 1 #设置右边为大 if arr[root] < arr[child]: # 最大堆小于较大的child, 交换顺序 tmp = arr[root] arr[root] = arr[child] arr[child]= tmp # 正在调整的节点设置为root #print("less1:", arr[root],arr[child],root,child) root = child # #[3, 4, 7, 8, 9, 11, 13, 15, 16, 21, 22, 29] #print("less2:", arr[root],arr[child],root,child) else: # 无需调整的时候, 退出 break #print(arr) print('-------------') def heap_sort(arr): # 从最后一个有子节点的孩子还是调整最大堆 first = len(arr) // 2 -1 for i in range(first, -1, -1): sift_down(arr, i, len(arr) - 1) #[29, 22, 16, 9, 15, 21, 3, 13, 8, 7, 4, 11] print('--------end---',arr) # 将最大的放到堆的最后一个, 堆-1, 继续调整排序 for end in range(len(arr) -1, 0, -1): arr[0], arr[end] = arr[end], arr[0] sift_down(arr, 0, end - 1) #print(arr) def main(): # [7, 95, 73, 65, 60, 77, 28, 62, 43] # [3, 1, 4, 9, 6, 7, 5, 8, 2, 10] #l = [3, 1, 4, 9, 6, 7, 5, 8, 2, 10] #l = [16,9,21,13,4,11,3,22,8,7,15,27,0] array = [16,9,21,13,4,11,3,22,8,7,15,29] #array = [] #for i in range(2,5000): # #print(i) # array.append(random.randrange(1,i)) print(array) start_t = time.time() heap_sort(array) end_t = time.time() print("cost:",end_t -start_t) print(array) #print(l) #heap_sort(l) #print(l) if __name__ == "__main__": main()
人类能理解的版本
dataset = [16,9,21,3,13,14,23,6,4,11,3,15,99,8,22] for i in range(len(dataset)-1,0,-1): print("-------",dataset[0:i+1],len(dataset),i) #for index in range(int(len(dataset)/2),0,-1): for index in range(int((i+1)/2),0,-1): print(index) p_index = index l_child_index = p_index *2 - 1 r_child_index = p_index *2 print("l index",l_child_index,'r index',r_child_index) p_node = dataset[p_index-1] left_child = dataset[l_child_index] if p_node < left_child: # switch p_node with left child dataset[p_index - 1], dataset[l_child_index] = left_child, p_node # redefine p_node after the switch ,need call this val below p_node = dataset[p_index - 1] if r_child_index < len(dataset[0:i+1]): #avoid right out of list index range #if r_child_index < len(dataset[0:i]): #avoid right out of list index range #print(left_child) right_child = dataset[r_child_index] print(p_index,p_node,left_child,right_child) # if p_node < left_child: #switch p_node with left child # dataset[p_index - 1] , dataset[l_child_index] = left_child,p_node # # redefine p_node after the switch ,need call this val below # p_node = dataset[p_index - 1] # if p_node < right_child: #swith p_node with right child dataset[p_index - 1] , dataset[r_child_index] = right_child,p_node # redefine p_node after the switch ,need call this val below p_node = dataset[p_index - 1] else: print("p node [%s] has no right child" % p_node) #最后这个列表的第一值就是最大堆的值，把这个最大值放到列表最后一个， 把神剩余的列表再调整为最大堆 print("switch i index", i, dataset[0], dataset[i] ) print("before switch",dataset[0:i+1]) dataset[0],dataset[i] = dataset[i],dataset[0] print(dataset)
希尔排序（shell sort）
希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。也称缩小增量排序，是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本,该方法的基本思想是：先将整个待排元素序列分割成若干个子序列（由相隔某个“增量”的元素组成的）分别进行直接插入排序，然后依次缩减增量再进行排序，待整个序列中的元素基本有序（增量足够小）时，再对全体元素进行一次直接插入排序。因为直接插入排序在元素基本有序的情况下（接近最好情况），效率是很高的，因此希尔排序在时间效率比直接插入排序有较大提高
首先要明确一下增量的取法：
第一次增量的取法为： d=count/2;
第二次增量的取法为: d=(count/2)/2;
最后一直到: d=1;
看上图观测的现象为：
d=3时：将40跟50比，因50大，不交换。
将20跟30比，因30大，不交换。
将80跟60比，因60小，交换。
d=2时：将40跟60比，不交换，拿60跟30比交换，此时交换后的30又比前面的40小，又要将40和30交换，如上图。
将20跟50比，不交换，继续将50跟80比，不交换。
d=1时：这时就是前面讲的插入排序了，不过此时的序列已经差不多有序了，所以给插入排序带来了很大的性能提高。
import time,random #source = [8, 6, 4, 9, 7, 3, 2, -4, 0, -100, 99] #source = [92, 77, 8,67, 6, 84, 55, 85, 43, 67] source = [ random.randrange(10000+i) for i in range(10000)] #print(source) step = int(len(source)/2) #分组步长 t_start = time.time() while step >0: print("---step ---", step) #对分组数据进行插入排序 for index in range(0,len(source)): if index + step < len(source): current_val = source[index] #先记下来每次大循环走到的第几个元素的值 if current_val > source[index+step]: #switch source[index], source[index+step] = source[index+step], source[index] step = int(step/2) else: #把基本排序好的数据再进行一次插入排序就好了 for index in range(1, len(source)): current_val = source[index] # 先记下来每次大循环走到的第几个元素的值 position = index while position > 0 and source[ position - 1] > current_val: # 当前元素的左边的紧靠的元素比它大,要把左边的元素一个一个的往右移一位,给当前这个值插入到左边挪一个位置出来 source[position] = source[position - 1] # 把左边的一个元素往右移一位 position -= 1 # 只一次左移只能把当前元素一个位置 ,还得继续左移只到此元素放到排序好的列表的适当位置 为止 source[position] = current_val # 已经找到了左边排序好的列表里不小于current_val的元素的位置,把current_val放在这里 print(source) t_end = time.time() - t_start print("cost:",t_end)
