PyThon排序算法如何使用

小編給大家分享一下PyThon排序算法如何使用，希望大家閱讀完這篇文章后大所收獲，下面讓我們一起去探討吧！

1、冒泡排序

冒泡排序將逐步遍歷列表并比較相鄰的元素對。如果元素的順序錯誤，則會交換這些元素。重復對列表中未排序部分的遍歷，直到對列表進行排序。

示例代碼：

def bubble_sort(arr):
    def swap(i, j):
        arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
 
    n = len(arr)
    swapped = True
    
    x = -1
    while swapped:
        swapped = False
        x = x + 1
        for i in range(1, n-x):
            if arr[i - 1] > arr[i]:
                swap(i - 1, i)
                swapped = True
                    
return arr

場景演示：

2、選擇排序

選擇排序優于冒泡排序。使用選擇排序，我們將輸入列表/數組分為兩部分：已排序項的子列表和構成列表其余部分的剩余項的子列表。

我們首先在未排序的子列表中找到最小的元素，并將其放在已排序子列表的末尾。我們不斷地獲取最小的未排序元素，并將其按排序順序放入已排序的子列表中。此過程將重復進行，直到列表完全排序。

示例代碼：

def selection_sort(arr):        
    for i in range(len(arr)):
        minimum = i
        
        for j in range(i + 1, len(arr)):
            # 選擇最小值
            if arr[j] < arr[minimum]:
                minimum = j
 
        # 把它放在已排序的數組結尾
        arr[minimum], arr[i] = arr[i], arr[minimum]
            
return arr

場景演示：

3、插入排序

插入排序比冒泡排序和選擇排序都要快，而且可以說更加簡單。在每次循環迭代中，插入排序從數組中刪除一個元素。然后在另一個排序數組中查找該元素所屬的位置，并將其插入其中。它重復這個過程，直到沒有輸入元素保留。

代碼示例：

def insertion_sort(arr):
        
    for i in range(len(arr)):
        cursor = arr[i]
        pos = i
        
        while pos > 0 and arr[pos - 1] > cursor:
            # 交換列表中的數字
            arr[pos] = arr[pos - 1]
            pos = pos - 1
        # 中斷并進行最終交換
        arr[pos] = cursor
 
return arr

場景演示：

4、合并排序

合并排序是一個完美的分而治之的算法例子。使用這種算法只需要通過以下兩個主要步驟：

（1） 連續分割未排序的列表，直到有N個子列表，其中每個子列表都有1個“未排序”的元素，N是原始數組中的元素數。

（2） 反復合并，即一次將兩個子列表合并在一起，生成新的已排序子列表，直到所有元素都完全合并到一個已排序的數組中。

代碼示例：

def merge_sort(arr):
    # 對最后一個數組進行拆分
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    mid = len(arr) // 2
    # 在兩個部分上遞歸執行merge_sort
    left, right = merge_sort(arr[:mid]), merge_sort(arr[mid:])
 
    # 合并在一起
    return merge(left, right, arr.copy())
 
 
def merge(left, right, merged):
 
    left_cursor, right_cursor = 0, 0
    while left_cursor < len(left) and right_cursor < len(right):
      
        # 將每一個排序并放入結果
        if left[left_cursor] <= right[right_cursor]:
            merged[left_cursor+right_cursor]=left[left_cursor]
            left_cursor += 1
        else:
            merged[left_cursor + right_cursor] = right[right_cursor]
            right_cursor += 1
            
    for left_cursor in range(left_cursor, len(left)):
        merged[left_cursor + right_cursor] = left[left_cursor]
        
    for right_cursor in range(right_cursor, len(right)):
        merged[left_cursor + right_cursor] = right[right_cursor]
 
return merged

場景演示：

5、快速排序

快速排序也是一種分而治之的算法，與合并排序一樣。盡管它有點復雜，但在大多數標準實現中，它的執行速度比合并排序快得多，而且很少達到O（n2）的最壞情況復雜度。它有三個主要步驟：

（1） 我們首先從數組中選擇一個元素，稱之為pivot。

（2） 將小于軸的所有元素移到軸的左側；將大于軸的所有元素移到軸的右側。這稱為分區操作。

（3） 遞歸地將上述2個步驟分別應用于元素的每個子數組，這些元素的值比上一個軸的值小或大。

示例代碼：

def partition(array, begin, end):
    pivot_idx = begin
    for i in xrange(begin+1, end+1):
        if array[i] <= array[begin]:
            pivot_idx += 1
            array[i], array[pivot_idx] = array[pivot_idx], array[i]
    array[pivot_idx], array[begin] = array[begin], array[pivot_idx]
    return pivot_idx
 
def quick_sort_recursion(array, begin, end):
    if begin >= end:
        return
    pivot_idx = partition(array, begin, end)
    quick_sort_recursion(array, begin, pivot_idx-1)
    quick_sort_recursion(array, pivot_idx+1, end)
 
def quick_sort(array, begin=0, end=None):
    if end is None:
        end = len(array) - 1
    
return quick_sort_recursion(array, begin, end)

場景演示：

看完了這篇文章，相信你對PyThon排序算法如何使用有了一定的了解，想了解更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！