各种排序算法_python

来源：互联网发布：日系男装店知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/02 02:14

用python实现各种排序（插入、冒泡、归并、堆、快排）。

1、插入排序：

进行N-1次插入，通过比较将key插入已经排好序的子数组。

  1 #! /usr/bin/python  2 #_*_ coding:utf8  3 #the insert sort algorithm  4 #非降序  5 #O(N2)  6   7 import sys  8   9 def insert_sort(sourse): 10     i=1  #the cursor 11     for i in range(len(sourse)): 12         sourse[i]=int(sourse[i]) 13     print "before:" 14     print sourse 15     for i in range(1,len(sourse)): 16         key=sourse[i] 17         j=i 18         #insert the key into sourse[0~i-1],which is sorted already 19         while sourse[j-1]>key and j>0: 20             sourse[j]=sourse[j-1] 21             j-=1 22         sourse[j]=key 23     print "after:" 24     print sourse 25     return 26  27 if __name__=='__main__': 28     sourse=sys.argv[1:] 29     insert_sort(sourse)

2、冒泡排序：

进行N-1轮冒泡排序，通过比较相邻的元素，每轮选出剩下中最小的数存在最左边。

  1 #! /usr/bin/python  2 # _*_ coding: utf8  3 #冒泡排序，O（N2），稳定,代码简单  4   5 import sys  6   7 def buddleSort(A):  8     #进行len(A)-1次冒泡排序  9     for i in range(len(A)-1): 10         #每次冒泡排序都将最小的这轮中选出的最小的数排到这轮的最左端 11         for j in range(len(A)-1,i,-1): 12             if A[j-1]>A[j]: 13                 A[j-1],A[j]=A[j],A[j-1] 14     return 15  16  17 if __name__=='__main__': 18     A=sys.argv[1:] 19     for i in range(len(A)): 20         A[i]=int(A[i]) 21     buddleSort(A) 22     print A

3、归并排序：

分治法思想，排序A就是排序A1和A2并将A1和A2归并的过程，如此分解下去，最后子数组就只有一个元素，很容易解决排序（不用排了）。那么归并排序的复杂度都体现在归并的过程。采用递归的方式体现分治的过程。

  1 #! /usr/bin/python  2 # _*_ coding: utf8  3 #归并排序过程，其中最重要的就是子过程：MERGE（合并过程）  4 #O(N*lgN)  5   6 import sys  7   8 #合并两个有序的子数组  9 def merge(A,p,q,r): 10     n1=q-p+1 11     n2=r-q 12     A1=[] 13     A2=[] 14     j=0 15     k=0 16     #注意添加在子数组的最后添加哨兵位,这样就不用检查哪个子数组匹配完了，简化了代码 17     for i in range(n1): 18         A1.append(A[p+i]) 19     A1.append(sys.float_info.max) 20     for i in range(n2): 21         A2.append(A[q+i+1]) 22     A2.append(sys.float_info.max) 23     for i in range(p,r+1): 24         if A1[j]<=A2[k]: 25             A[i]=A1[j] 26             j+=1 27         else: 28             A[i]=A2[k] 29             k+=1 30     return 31  32 #主程序,分治法 33 def merge_sort(A,p,r): 34     if p<r: 35         q=(p+r)/2 36         merge_sort(A,p,q) 37         merge_sort(A,q+1,r) 38         merge(A,p,q,r) 39     return 41 if __name__=='__main__': 42     A=sys.argv[1:] 43     for i in range(len(A)): 44         A[i]=int(A[i]) 45     merge_sort(A,0,len(A)-1) 46     print A

4、堆排序：

采用最大堆结构，首先建立大根堆，将堆顶元素和最后一个元素交换并获取堆顶元素。然后将换过后的满二叉树调成为大根堆，继续上序过程。

  1 #! /usr/bin/python  2 # _*_ coding: utf8  3 #堆派序，O(NlgN)  4   5 import sys  6   7 #主要的子过程，将A中以第i个节点为根的子树成为最大堆,前提是这个子树的左子树和右子树已经是大根堆了，i的范围是从1到len(A)。里面有个递归的过程,O(lgN)  8 def heap_MAX_i(A,i):  9     left=i*2 10     right=i*2+1 11     largest=i 12     if left<=len(A) and A[left-1]>A[i-1]: 13         largest=left 14     if right<=len(A) and A[right-1]>A[largest-1]: 15         largest=right 16     if largest<>i: 17         A[i-1],A[largest-1]=A[largest-1],A[i-1] 18         heap_MAX_i(A,largest) 19     return 20  21 #建立大根堆,O(N),从最后一个非叶子节点开始到根节点 22 def make_heap_MAX(A): 23     for i in range(len(A)/2,0,-1): 24         heap_MAX_i(A,i) 25  26 #堆排序O(N*lgN) 27 def heap_sort(A): 28     make_heap_MAX(A)#第一步，建立大根堆 29     outcome=[] 30     length=len(A) 31     for i in range(length,1,-1): 32         A[i-1],A[0]=A[0],A[i-1] 33         outcome.append(A.pop())#将堆顶和最后一个节点交换并获取这个堆顶元素 34         heap_MAX_i(A,1) 35     outcome.append(A[0]) 36     print outcome 37  38 if __name__=='__main__': 39     A=sys.argv[1:] 40     for i in range(len(A)): 41         A[i]=int(A[i]) 42     heap_sort(A)

5、快排：

分治法思想，这次主要过程不是归并了，而是分解的过程，A分解成A1和A2中的所有元素都小于中的任意元素，其中已经排好序。

  1 #! /usr/bin/python  2 #_*_ coding: utf8  3 #快速排序，0（NlgN）  4   5 import sys  6   7 #数组就地划分  8 def partition(A,p,r):  9     x=A[r] 10     i=p-1 11     for j in range(p,r): 12         if A[j]<=x: 13             i+=1 14             A[i],A[j]=A[j],A[i] 15     A[i+1],A[r]=A[r],A[i+1] 16     return i+1 17  18 #快排，主要就是划分过程 19 def quick_sort(A,p,r): 20     if p<r: 21         q=partition(A,p,r) 22         quick_sort(A,p,q-1) 23         quick_sort(A,q+1,r) 24  25  26 if __name__=='__main__': 27     A=sys.argv[1:] 28     for i in range(len(A)): 29         A[i]=int(A[i]) 30     quick_sort(A,0,len(A)-1) 31     print A