Python中都有哪些排序算法

今天就跟大家聊聊有關Python中都有哪些排序算法，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結了以下內容，希望大家根據這篇文章可以有所收獲。

1.冒泡排序

冒泡排序是 CS  入門課程中最常講授的一種，因為它清楚地說明了排序的工作原理，同時又簡單又易于理解。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。因為冒泡排序重復地通過列表中未排序的部分，所以它的最壞情況復雜性為O(n²)。

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

2.選擇排序

選擇排序也相當簡單，優于冒泡排序。如果你要在這兩者之間進行選擇，那么最好使用默認的“右選擇排序”。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。因此，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。

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

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。就像在玩紙牌游戲時，洗牌的過程就是反復進行插入排序!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。

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

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。

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

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。

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)

看完上述內容，你們對Python中都有哪些排序算法有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關內容，請關注億速云行業資訊頻道，感謝大家的支持。