以下排序算法最終結果都默認為升序排列，實現簡單，沒有考慮特殊情況，實現僅表達了算法的基本思想。
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最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最大元素的左邊，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
選擇排序
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
插入排序
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
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
歸并排序
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:]))
快速排序
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
堆排序
首先構建一個最大堆，最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最大的，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最大堆的性質，所以會進行調整，將它與其左右子節點中最大的值進行交換，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最大值，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 length2
def heapify(arr, i):
left = 2 * i + 1
right = 2 * i + 2
largest = i
if left length2 and arr[left] > arr[largest]:
largest = left
if right length2 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 length2
length2 = len(arr)
build_max_heap(arr)
for i in range(len(arr) - 1, 0, -1):
arr[0], arr[i] = arr[i], arr[0]
length2 -= 1
heapify(arr, 0)
return arr
計數排序
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
桶排序
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
基數排序
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
上述代碼放在 這里
參考
- https://www.cnblogs.com/onepixel/p/7674659.html
- 算法導論
- 菜鳥教程
到此這篇關于python實現經典排序算法的示例代碼的文章就介紹到這了,更多相關python 經典排序算法內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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