排序算法基本思想及实现

一、插入排序

1、直接插入排序

　　　　基本思想：类似抓扑克牌，待排序元素在已排序的序列中从后往前遍历，遇到大于他的元素向后移一位，直至遇到小于或等于他的元素，在其后插入即可

def insert_sort(lst: List):
    """
    插入排序
    :param lst:待排序序列
    :return:已排序序列
    """
    n = len(lst)
    for i in range(1, n):
        # 从后向前扫描
        for j in range(i, 0, -1):
            if lst[j - 1] > lst[j]:
                lst[j - 1], lst[j] = lst[j], lst[j - 1]

    return lst

2、希尔排序(是对直接插入排序的一种改进， 也叫什么缩小增量排序，了解了一番，还不是很明白)

二、交换排序

　　1、冒泡排序

　　　　基本思想：相邻的两个元素进行两两比较，如果出现逆序，则小的元素向前移动

　　　　代码实现：　　

def bubble_sort(lst):
    """冒泡排序"""
    n = len(lst)
    for i in range(n):
        for j in range(1, n-i):
            if not lst[j-1] > lst[j]:
                # print("{}小于{},无需替换".format(lst[j-1], lst[j]))
                continue
            lst[j-1], lst[j] = lst[j], lst[j-1]

    return lst

　　2、快速排序(是对冒泡排序的一种改进)

　　　　基本思想：找到一个基准元素，比其小的元素放置左边，反之不小于他的元素放置右边，由此分成左右两个区间，对左右两个区间进行递归，重复以上操作，最终形成有序序列

　　　　代码实现：

def quick_sort(lst):
    """快速排序"""
    n = len(lst)
    if n <= 1:
        return lst
    baseline = lst[0]
    left = [lst[i] for i in range(1, n) if lst[i] < baseline]
    right = [lst[i] for i in range(1, n) if lst[i] >= baseline]
    return quick_sort(left) + [baseline] + quick_sort(right)

三、选择排序

　　1、直接选择排序

　　　　基本思想：从待排序记录中找到最小或最大的元素，放置起始位置，然后再从剩下的序列中找到最值，放置在已排序的序列末尾，直至待排序记录为空

　　　　代码实现：

def select_sort(lst):
    """直接选择排序"""
    for i in range(len(lst)):
        res = min(lst)
        yield res
        lst.remove(res)

　　2、堆排序

　　　　基本思想：堆是python中一种基本的数据结构，heapq[0]永远是序列中最小的元素

　　　　代码实现：

def select_sort(lst):
    """堆排序"""
    heapq.heapify(lst)
    for i in range(len(lst)):
        yield heapq.heappop(lst)

四、归并排序

　　1、二路归并排序

　　　　基本思想：先拆再合：带有N个元素的待排序序列分成N个子序列 ，相邻的序列进行两两合并，在合并的过程中，较小的元素放置左边，较大的元素放置右边

以上总结仅代表个人理解，可能存在不足，还请批评指正，后面的话还会继续完善