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用python實現(xiàn)八大排序算法

更新時間:2018年07月24日16時30分 來源:傳智播客 瀏覽次數(shù):

本文用Python實現(xiàn)了插入排序、希爾排序、冒泡排序、快速排序、直接選擇排序、堆排序、歸并排序、基數(shù)排序。
1、插入排序
描述
插入排序的基本操作就是將一個數(shù)據(jù)插入到已經(jīng)排好序的有序數(shù)據(jù)中,從而得到一個新的、個數(shù)加一的有序數(shù)據(jù),算法適用于少量數(shù)據(jù)的排序,時間復(fù)雜度為O(n^2)。是穩(wěn)定的排序方法。插入算法把要排序的數(shù)組分成兩部分:第一部分包含了這個數(shù)組的所有元素,但將最后一個元素除外(讓數(shù)組多一個空間才有插入的位置),而第二部分就只包含這一個元素(即待插入元素)。在第一部分排序完成后,再將這個最后元素插入到已排好序的第一部分中。
代碼實現(xiàn)

2、希爾排序
描述
希爾排序(Shell Sort)是插入排序的一種。也稱縮小增量排序,是直接插入排序算法的一種更高效的改進版本。希爾排序是非穩(wěn)定排序算法。該方法因DL.Shell于1959年提出而得名。 希爾排序是把記錄按下標(biāo)的一定增量分組,對每組使用直接插入排序算法排序;隨著增量逐漸減少,每組包含的關(guān)鍵詞越來越多,當(dāng)增量減至1時,整個文件恰被分成一組,算法便終止。
代碼實現(xiàn)
3、冒泡排序
描述
它重復(fù)地走訪過要排序的數(shù)列,一次比較兩個元素,如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數(shù)列的工作是重復(fù)地進行直到?jīng)]有再需要交換,也就是說該數(shù)列已經(jīng)排序完成。
代碼實現(xiàn)
4、快速排序
描述
通過一趟排序?qū)⒁判虻臄?shù)據(jù)分割成獨立的兩部分,其中一部分的所有數(shù)據(jù)都比另外一部分的所有數(shù)據(jù)都要小,然后再按此方法對這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)分別進行快速排序,整個排序過程可以遞歸進行,以此達到整個數(shù)據(jù)變成有序序列。
代碼實現(xiàn)
5、直接選擇排序
描述
基本思想:第1趟,在待排序記錄r1 ~ r[n]中選出最小的記錄,將它與r1交換;第2趟,在待排序記錄r2 ~ r[n]中選出最小的記錄,將它與r2交換;以此類推,第i趟在待排序記錄r ~ r[n]中選出最小的記錄,將它與r交換,使有序序列不斷增長直到全部排序完畢。
代碼實現(xiàn)

6、堆排序
描述
堆排序(Heapsort)是指利用堆積樹(堆)這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所設(shè)計的一種排序算法,它是選擇排序的一種。可以利用數(shù)組的特點快速定位指定索引的元素。堆分為大根堆和小根堆,是完全二叉樹。大根堆的要求是每個節(jié)點的值都不大于其父節(jié)點的值,即A[PARENT] >= A。在數(shù)組的非降序排序中,需要使用的就是大根堆,因為根據(jù)大根堆的要求可知,最大的值一定在堆頂。
代碼實現(xiàn)

7、歸并排序
描述
歸并排序是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法,該算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應(yīng)用。將已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每個子序列有序,再使子序列段間有序。若將兩個有序表合并成一個有序表,稱為二路歸并。
歸并過程為:比較a和a[j]的大小,若a≤a[j],則將第一個有序表中的元素a復(fù)制到r[k]中,并令i和k分別加上1;否則將第二個有序表中的元素a[j]復(fù)制到r[k]中,并令j和k分別加上1,如此循環(huán)下去,直到其中一個有序表取完,然后再將另一個有序表中剩余的元素復(fù)制到r中從下標(biāo)k到下標(biāo)t的單元。歸并排序的算法我們通常用遞歸實現(xiàn),先把待排序區(qū)間[s,t]以中點二分,接著把左邊子區(qū)間排序,再把右邊子區(qū)間排序,最后把左區(qū)間和右區(qū)間用一次歸并操作合并成有序的區(qū)間[s,t]。
代碼實現(xiàn)
8、基數(shù)排序
描述
基數(shù)排序(radix sort)屬于“分配式排序”(distribution sort),又稱“桶子法”(bucket sort)或bin sort,顧名思義,它是透過鍵值的部份資訊,將要排序的元素分配至某些“桶”中,藉以達到排序的作用,基數(shù)排序法是屬于穩(wěn)定性的排序,其時間復(fù)雜度為O (nlog(r)m),其中r為所采取的基數(shù),而m為堆數(shù),在某些時候,基數(shù)排序法的效率高于其它的穩(wěn)定性排序法。


代碼實現(xiàn)
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