這期內容當中小編將會給大家帶來有關使用python怎么實現一個經典排序算法,文章內容豐富且以專業的角度為大家分析和敘述,閱讀完這篇文章希望大家可以有所收獲。

冒泡排序
內層循環中相鄰的元素被依次比較,內層循環第一次結束后會將較大的元素移到序列最右邊,第二次結束后會將次大的元素移到較大元素的左邊,每次內層循環結束都會將一個元素排好序。
def bubble_sort(arr): length = len(arr) for i in range(length): for j in range(length - i - 1): if arr[j] > arr[j + 1]: arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j] return arr
每次內層循環都會得到一個當前最小的元素,并將其放到合適的位置。內層循環第一次結束后會將最小的元素交換到序列首位,第二次結束后會將第二小的元素交換到序列第二位,每次內層循環結束后都會將一個元素放在正確的順序位置。
def selection_sort(arr): length = len(arr) for i in range(length): min_index = i for j in range(i + 1, length): if arr[j] < arr[min_index]: min_index = j arr[i], arr[min_index] = arr[min_index], arr[i] return arr
類比玩撲克牌時理牌的思想,從第一個元素開始,假設它是已經排好序的。然后開始處理第二個元素,如果比第一個元素小,則將其放到第一個元素左邊,否則放在其右邊,那么現在前兩個元素以及排好序了,之后再依次處理剩余的元素。
def insertion_sort(arr): length = len(arr) for i in range(1, length): pre = i - 1 current_value = arr[i] while pre >= 0 and arr[pre] > current_value: arr[pre + 1] = arr[pre] pre -= 1 arr[pre+1] = current_value return arr
希爾排序就是將插入排序的改進版本。插入排序中每次逐步比較元素,而希爾排序中則是從一個較大的步數開始比較,最后減小到一步。
def shell_sort(arr): length = len(arr) gap = length // 2 while gap > 0: for i in range(gap, length): pre = i - gap current_value = arr[i] while pre >= 0 and arr[pre] > current_value: arr[pre + gap] = arr[pre] pre -= gap arr[pre + gap] = current_value gap = gap // 2 return arr
先將序列前半部分排好序,再將序列后半部分排好序,之后再將這兩部分合并得到最終的序列,具體實現為遞歸地將序列分為兩部分,分別排序后再合并。
def merge(left, right): result = [] while len(left) > 0 and len(right) > 0: if left[0] < right[0]: result.append(left.pop(0)) else: result.append(right.pop(0)) if len(left) > 0: result.extend(left[:]) if len(right) > 0: result.extend(right[:]) return result def merge_sort(arr): if len(arr) < 2: return arr middle = len(arr) // 2 return merge(merge_sort(arr[:middle]), merge_sort(arr[middle:]))
取一個元素,將比它小的元素都移到它左側,將比它大的元素都移到它右側,并遞歸地處理它左側的序列和右側的序列。
def partition(arr, left=None, right=None): pivot = left index = pivot + 1 for i in range(index, right + 1): if arr[i] < arr[pivot]: arr[i], arr[index] = arr[index], arr[i] index += 1 arr[pivot], arr[index - 1] = arr[index - 1], arr[pivot] return index - 1 def quick_sort(arr, left=None, right=None): left = 0 if left is None else left right = len(arr) - 1 if right is None else right if left < right: partition_index = partition(arr, left, right) quick_sort(arr, left, partition_index - 1) quick_sort(arr, partition_index + 1, right) return arr
首先構建一個較大堆,較大堆的性質是父節點的值總是大于其左右子節點的值,那么此時根節點的值是較大的,則將其移到序列的最右邊。之后將堆中當前最后一個葉節點移到根節點上,因為這可能會不符合較大堆的性質,所以會進行調整,將它與其左右子節點中較大的值進行交換,則相當于將葉節點向下移動,交換過后如果還是不符合性質,則繼續進行交換,直到符合性質后,此時的根節點的值就是當前堆中的較大值,將其取出放入序列中正確的位置后繼續上述流程處理剩下的節點。
global length3 def heapify(arr, i): left = 2 * i + 1 right = 2 * i + 2 largest = i if left < length3 and arr[left] > arr[largest]: largest = left if right < length3 and arr[right] > arr[largest]: largest = right if largest != i: arr[i], arr[largest] = arr[largest], arr[i] heapify(arr, largest) def build_max_heap(arr): for i in range(len(arr) // 2, -1, -1): heapify(arr, i) def heap_sort(arr): global length3 length3 = len(arr) build_max_heap(arr) for i in range(len(arr) - 1, 0, -1): arr[0], arr[i] = arr[i], arr[0] length3 -= 1 heapify(arr, 0) return arr
將序列中的元素按照其值放入相應的桶中,之后再按照桶的順序取出即可,計數排序不需要比較操作。
def counting_sort(arr): max_value = max(arr) buckets = [0] * (max_value + 1) index = 0 length = len(arr) for i in range(length): buckets[arr[i]] += 1 for j in range(max_value + 1): while buckets[j] > 0: arr[index] = j index += 1 buckets[j] -= 1 return arr
類別計數排序,構造很多桶,但每個桶中能放入值在特定范圍內的元素,將序列中的元素按照要求放入各個桶中,再將每個桶中的元素進行排序,最后按照桶的順序和各個桶中元素的順序得到最終序列。
def bucket_sort(arr):
bucket_size = 5
max_value = max(arr)
min_value = min(arr)
bucket_num = (max_value - min_value) // bucket_size + 1
buckets = {i: [] for i in range(bucket_num)}
for i in range(len(arr)):
buckets[(arr[i] - min_value) // bucket_size].append(arr[i])
result = []
for i in range(bucket_num):
insertion_sort(buckets[i])
result.extend(buckets[i])
return result按照元素值的特定位進行排序,從低位到高位分別進行排序。
def radix_sort(arr):
max_value = max(arr)
max_digit = len(str(max_value))
dev = 1
mod = 10
result = arr[:]
for i in range(max_digit):
buckets = {i: [] for i in range(mod)}
for k in range(len(result)):
key = (result[k] % mod) // dev
buckets[key].append(result[k])
result = []
for j in range(mod):
result.extend(buckets[j])
dev *= 10
mod *= 10
return result上述就是小編為大家分享的使用python怎么實現一個經典排序算法了,如果剛好有類似的疑惑,不妨參照上述分析進行理解。如果想知道更多相關知識,歡迎關注創新互聯行業資訊頻道。
新聞標題:使用python怎么實現一個經典排序算法-創新互聯
文章位置:http://www.yijiale78.com/article14/ddcige.html
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