文章概述
介紹各大常用經(jīng)典的排序算法和效率,以及python實現(xiàn)
常用算法(冒泡排序,選擇排序,快速排序,插入排序)
冒泡排序
介紹:冒泡排序算法思想比較簡單,對要排序的列表,從第一個元素起,依次比較相鄰兩個元素,如果順序不對,就交換,直到最小(大)元素“冒”出來。時間復(fù)雜度 O(n2)
算法描述:
- 依次比較相鄰元素,如果第一個比第二個大,就交換位置,直到最后一個元素比較過后,最后一個元素就是最大值
- 重復(fù)執(zhí)行步驟1,除了最后一個元素
- 重復(fù)執(zhí)行上述步驟
python實現(xiàn):
def bubble_sort(arr):
for i in range(1, len(arr)):
for j in range(0, len(arr)-i):
if arr[j] > arr[j+1]:
arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
return arr
選擇排序
介紹:從未排列表中找到最值,順序放到已排列表中。時間復(fù)雜度 O(n2)
算法描述:
- 從未排列表中找到最大(?。┲担诺揭雅帕斜硎孜?/li>
- 從剩余未排列表中找到最大(?。┲?,放到已排列表末尾
- 重復(fù)步驟2,直到所有元素都排好
python實現(xiàn):
def selection_sort(arr):
for i in range(len(arr) - 1):
# 記錄最小數(shù)的索引
minIndex = i
for j in range(i + 1, len(arr)):
if arr[j] < arr[minIndex]:
minIndex = j
# i 不是最小數(shù)時,將 i 和最小數(shù)進行交換
if i != minIndex:
arr[i], arr[minIndex] = arr[minIndex], arr[i]
return arr
快速排序
介紹:采用分而治之的思想,將要排序的數(shù)據(jù)分成兩部分,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數(shù)據(jù)分別進行快速排序。
。時間復(fù)雜度 O(nlog2n)
算法描述:
- 從列表中選擇一個基準元素,比之大的放到左邊,反之右邊。
- 分別對左右兩部分執(zhí)行步驟1
- 重復(fù)執(zhí)行上述步驟,直到不可再分
python實現(xiàn):
def quick_sort(data):
"""快速排序"""
if len(data) >= 2: # 遞歸入口及出口
mid = data[len(data)//2] # 選取基準值,也可以選取第一個或最后一個元素
left, right = [], [] # 定義基準值左右兩側(cè)的列表
data.remove(mid) # 從原始數(shù)組中移除基準值
for num in data:
if num >= mid:
right.append(num)
else:
left.append(num)
return quick_sort(left) + [mid] + quick_sort(right)
else:
return data
插入排序
介紹: 默認第一個元素為已排,剩余元素依次順序插入已排列表。時間復(fù)雜度 O(n2)
算法描述:
- 默認第一個元素放在已排列表
- 從剩余未排列表中找到第一個,按順序插入已排列表
- 重復(fù)步驟2,直到所有元素都排好
python實現(xiàn):
def insert_sort(l):
"""插入排序"""
length = len(l)
for i in range(1,length): #默認第一個元素已經(jīng)在有序序列中,從后面元素開始插入
for j in range(i,0,-1): #逆向遍歷比較,交換位置實現(xiàn)插入
if l[j] < l[j-1]:
l[j],l[j-1] = l[j-1],l[j]
return l