python常用排序算法
来源:互联网 发布:数据库开发暑期班 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 12:52
一 冒泡排序
遍历列表,比较相邻的两个元素的大小,如果第一个数小于第二个数继续移动,否则交换两个元素的位置 。
时间复杂度:平均:O(n²),最好:O(n),最坏:O(n2),稳定性:稳定。
# coding=utf-8def bubbling(li): length = len(li) # 控制循环的总次数 for j in range(0,length-1): # 控制每次循环时比较位置元素的 for i in range(0,length-j-1): if li[i] > li[i+1]: li[i],li[i+1] = li[i+1],li[i] return liif __name__ == "__main__": lists = [54, 26, 93, 77,17, 77, 31, 44, 55, 20] l = bubbling(lists) print l
效果图
二 插入排序
从无需列表中依次选出与有序列表作比较。
时间复杂度O(n^2),最优时间复杂度O(n),稳定性:稳定。
# coding=utf-8# 插入排序,假设第一个元素为有序列表,第二个到最后的元素为无需列表# 从无序列表中依次取出元素和有序列表进行比较,如果小于就交换位置def insert_sort(li): # 获取长度 length = len(li) # 从第二个元素开始遍历控制比较总次数 for j in range(1,length): # 取出的元素和前面的元素依次比较如果小于就交换位置 for i in range(j,0,-1): if li[i]<li[i-1]: li[i],li[i-1] = li[i-1],li[i] else: break return liif __name__ == "__main__": lists = [17, 20, 999,31, 44, 54, 55, 77, 93, 226] L=insert_sort(lists) print L
效果图
三 选择排序
假设一个元素为最小值,用其他的元素依次和它进行比较,如果不是最小就交换位置。
时间复杂度:平均,最好,最坏都为O(n²),稳定性:不稳定
#coding=utf-8def selection(li): # 获取长度 length = len(li) # 控制循环的总次数,假设下角标为j的元素为最小值 for j in range(0,length): mix_index = j # 从下一个元素开始遍历,依次和下角标为j的元素比较 # 如果比假设最小值的元素小则记录这个下角标 for i in range(j+1,length): if li[i]<li[mix_index]: mix_index = i # 比较更新之后的下角标是否与假设的下角标一致 # 如果不一致交换这两个元素的位置 if mix_index != j: li[mix_index],li[j] = li[j],li[mix_index] return liif __name__ == '__main__': lists = [54, 226, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20] l=selection(lists) print l
效果图
红色表示当前最小值, 黄色表示已排序序列,蓝色表示当前位置
四 快速排序
原理:通过一次排序将数据分割为两部分,其中一部分的所有值都比另一部分小,通过递归的方式将数据变为有序数列
时间复杂度:平均O(n log n) ,最好O(n log n) ,最坏O(n²),稳定性:不稳定。
方法:
1.在数列中挑出一个元素作为中间值,
2.重新排序数列,将比中间值小的放到前面,比中间值大的放到基准后面
3.递归,将两个独立的部分非别排序
#coding=utf-8# 快速排序选择一个中间值,比中间值小的放到左边,否则放到右边def quick_sort(li,start,end): ''' :param li 列表: :param start 列表的起始位置: :param end 列表的结束位置: :return 排序后的列表: ''' # 递归结束条件 if start>=end: return li # 假设中间值为start位置上的值 mid_value = li[start] # 左侧游标的起始位置和右侧游标的起始位置 left_cur = start right_cur = end # 满足左侧游标<右侧游标的位置,就执行循环 while left_cur <right_cur: # 右侧游标的值大于中间值,并且左右游标没有重合就移动右侧游标 # 否则赋值给左侧游标 while left_cur < right_cur and li[right_cur]>=mid_value: right_cur-=1 li[left_cur] = li[right_cur] while left_cur < right_cur and li[left_cur]<mid_value: left_cur+=1 li[right_cur] = li[left_cur] # 将假设的中间值放到两个游标指向的位置(中间位置) li[right_cur] = mid_value # 递给快速排序中间值左侧的序列 quick_sort(li,0,right_cur-1) # 递归快速排序中间值右侧的序列 quick_sort(li,right_cur+1,end) return liif __name__ == '__main__': lists = [17, 20, 1,999, 31, 44, 54, 55, 77, 93, 226] l=quick_sort(lists,0,len(lists)-1) print l
效果图
五 希尔排序
将无需列表按照一定的步长分割为多个子序列,分别对子序列进行插入排序,之后在缩短步长,重复之前的操作,直到最后步长为1。
时间复杂度:平均:O(nlogn)~O(n2),最好:O(n1.3次方),最坏:O(n²),稳定性:不稳定
方法:
1. 指定一个步长,一般是列表长度的一半
2. 按照步长将每一个子序列进行插入排序
3. 再次缩短步长重复操作,直到最后的步长是1,进行最后一次插入排序。
# coding=utf-8def shell_sort(li): # 取出列表的长度 length = len(li) # 设置初始步长 gap = length // 2 # 控制循环次数,步长>=1 while gap >= 1: # 使用插入排序,比较相邻的两个元素之间相差一个步长 # 判断与前一个元素的大小,如果小于继续移动,否则交换位置 for i in range(gap,length): for j in range(i,0,-1): if li[i] < li[i-1]: li[i],li[i-1] = li[i-1],li[i] else: break gap = gap // 2 return liif __name__ == '__main__': lists = [17, 20, 1,999, 31, 44, 54, 55, 77, 93, 226] l=shell_sort(lists) print l
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