PyThon排序算法的用法及示例

python

相信有很多朋友在听别人讲关于python的排序算法时,经常觉得云里雾里吧,其实关于python的排序算法一共就五大内容,小编给大家梳理了一遍,内容非常简单易懂,一起来看看吧~

1、冒泡排序

冒泡排序将逐步遍历列表并比较相邻的元素对。如果元素的顺序错误,则会交换这些元素。重复对列表中未排序部分的遍历,直到对列表进行排序。

示例代码:

def bubble_sort(arr):

    def swap(i, j):

        arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]

 

    n = len(arr)

    swapped = True

    

    x = -1

    while swapped:

        swapped = False

        x = x + 1

        for i in range(1, n-x):

            if arr[i - 1] > arr[i]:

                swap(i - 1, i)

                swapped = True

                    

return arr

场景演示:

2、选择排序

选择排序优于冒泡排序。使用选择排序,我们将输入列表/数组分为两部分:已排序项的子列表和构成列表其余部分的剩余项的子列表。

我们首先在未排序的子列表中找到最小的元素,并将其放在已排序子列表的末尾。我们不断地获取最小的未排序元素,并将其按排序顺序放入已排序的子列表中。此过程将重复进行,直到列表完全排序。

示例代码:

def selection_sort(arr):        

    for i in range(len(arr)):

        minimum = i

        

        for j in range(i + 1, len(arr)):

            # 选择最小值

            if arr[j] < arr[minimum]:

                minimum = j

 

        # 把它放在已排序的数组结尾

        arr[minimum], arr[i] = arr[i], arr[minimum]

            

return arr

场景演示:

3、插入排序

插入排序比冒泡排序和选择排序都要快,而且可以说更加简单。在每次循环迭代中,插入排序从数组中删除一个元素。然后在另一个排序数组中查找该元素所属的位置,并将其插入其中。它重复这个过程,直到没有输入元素保留。

代码示例:

def insertion_sort(arr):

        

    for i in range(len(arr)):

        cursor = arr[i]

        pos = i

        

        while pos > 0 and arr[pos - 1] > cursor:

            # 交换列表中的数字

            arr[pos] = arr[pos - 1]

            pos = pos - 1

        # 中断并进行最终交换

        arr[pos] = cursor

 

return arr

场景演示:

4、合并排序

合并排序是一个完美的分而治之的算法例子。使用这种算法只需要通过以下两个主要步骤:

(1) 连续分割未排序的列表,直到有N个子列表,其中每个子列表都有1个“未排序”的元素,N是原始数组中的元素数。

(2) 反复合并,即一次将两个子列表合并在一起,生成新的已排序子列表,直到所有元素都完全合并到一个已排序的数组中。

代码示例:

def merge_sort(arr):

    # 对最后一个数组进行拆分

    if len(arr) <= 1:

        return arr

    mid = len(arr) // 2

    # 在两个部分上递归执行merge_sort

    left, right = merge_sort(arr[:mid]), merge_sort(arr[mid:])

 

    # 合并在一起

    return merge(left, right, arr.copy())

 

 

def merge(left, right, merged):

 

    left_cursor, right_cursor = 0, 0

    while left_cursor < len(left) and right_cursor < len(right):

      

        # 将每一个排序并放入结果

        if left[left_cursor] <= right[right_cursor]:

            merged[left_cursor+right_cursor]=left[left_cursor]

            left_cursor += 1

        else:

            merged[left_cursor + right_cursor] = right[right_cursor]

            right_cursor += 1

            

    for left_cursor in range(left_cursor, len(left)):

        merged[left_cursor + right_cursor] = left[left_cursor]

        

    for right_cursor in range(right_cursor, len(right)):

        merged[left_cursor + right_cursor] = right[right_cursor]

 

return merged

场景演示:

5、快速排序

快速排序也是一种分而治之的算法,与合并排序一样。尽管它有点复杂,但在大多数标准实现中,它的执行速度比合并排序快得多,而且很少达到O(n²)的最坏情况复杂度。它有三个主要步骤:

(1) 我们首先从数组中选择一个元素,称之为pivot。

(2) 将小于轴的所有元素移到轴的左侧;将大于轴的所有元素移到轴的右侧。这称为分区操作。

(3) 递归地将上述2个步骤分别应用于元素的每个子数组,这些元素的值比上一个轴的值小或大。

示例代码:

def partition(array, begin, end):

    pivot_idx = begin

    for i in xrange(begin+1, end+1):

        if array[i] <= array[begin]:

            pivot_idx += 1

            array[i], array[pivot_idx] = array[pivot_idx], array[i]

    array[pivot_idx], array[begin] = array[begin], array[pivot_idx]

    return pivot_idx

 

def quick_sort_recursion(array, begin, end):

    if begin >= end:

        return

    pivot_idx = partition(array, begin, end)

    quick_sort_recursion(array, begin, pivot_idx-1)

    quick_sort_recursion(array, pivot_idx+1, end)

 

def quick_sort(array, begin=0, end=None):

    if end is None:

        end = len(array) - 1

    

return quick_sort_recursion(array, begin, end)

场景演示:

以上就是python排序算法的全部内容了,足够能让您抓取排序算法精髓,多多尝试几次,一定让您的python排序算法使用炉火纯青~

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以上是 PyThon排序算法的用法及示例 的全部内容, 来源链接: utcz.com/z/528502.html

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