程序员面试必备之排序算法汇总(上)
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了程序员面试必备之排序算法汇总(上)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
希望小小詹同学学习同时能便于他人~
本文用Python实现了快速排序、插入排序、希尔排序、归并排序、堆排序、选择排序、冒泡排序共7种排序算法。
一、快速排序
1.介绍
快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
2.步骤及流程图
(1)从数列中挑出一个元素,称“基准”
(2)重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。在这个分区退出之后,该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition)操作。
(3)递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。
流程图:(字很丑~后边还是不画了哈)
3.python实现
#encoding=utf-8
import random
#快速排序
def qsort(list,low,high):
if low >= high:
return
first=low
last=high
key=list[first]
#主循环,算法重点,见流程图
while last>first:
while last>first and list[last] >= key:
last-=1
list[first]=list[last]
while last>first and list[first] <= key:
first+=1
list[last]=list[first]
list[first]=key
#这两行利用递归完成两个分区的排序
qsort(list,low,first-1)
qsort(list,first+1,high)
#以下是调用快速排序方法
my_list=[]
for i in range(8):
my_list.append(random.randint(1,300))
qsort(my_list,0,len(my_list)-1)
print(my_list)
4.视觉效果展示
二、插入排序
1.介绍
插入排序(Insertion Sort)的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。在从后向前扫描过程中,需要反复把已排序元素逐步向后挪位,为最新元素提供插入空间。
2.步骤
(1)从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序
(2)取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描
(3)如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置
(4)重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
(5)将新元素插入到该位置中
(6)重复步骤2
3.python实现
#encoding=utf-8
import random
# 插入排序
def insert_sort(lists):
count = len(lists)
for i in range(1, count):
#取下一个元素到key
key = lists[i]
j = i - 1
while j >= 0:
#找到新元素(key)的正确位置
if lists[j] > key:
lists[j + 1] = lists[j]
lists[j] = key
j -= 1
return lists
#调用插入排序方法
my_list=[]
for i in range(8):
my_list.append(random.randint(1,300))
insert_sort(my_list)
print(my_list)
三、希尔排序
1.介绍
希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。也称缩小增量排序,是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。该方法因DL.Shell于1959年提出而得名。 希尔排序是把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序;随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越多,当增量减至1时,整个文件恰被分成一组,算法便终止。
2.python实现(小詹写的运行过程出了点错,先借用下别人的小程序哈)
#encoding=utf-8
# 希尔排序的实质就是分组插入排序,该方法又称缩小增量排序,因DL.Shell于1959年提出而得名。
# 希尔排序,也称递减增量排序算法,是插入排序的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。
# 希尔排序是基于插入排序的以下两点性质而提出改进方法的:
# 插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时,效率高,即可以达到线性排序的效率
# 但插入排序一般来说是低效的,因为插入排序每次只能将数据移动一位
def ShellInsetSort(array, len_array, dk): # 直接插入排序
for i in range(dk, len_array): # 从下标为dk的数进行插入排序
position = i
current_val = array[position] # 要插入的数
index = i
j = int(index / dk) # index与dk的商
index = index - j * dk
# while True: # 找到第一个的下标,在增量为dk中,第一个的下标index必然 0<=index<dk< span="">
# index = index - dk
# if 0<=index and index <dk:< span="">
# break
# position>index,要插入的数的下标必须得大于第一个下标
while position > index and current_val < array[position-dk]:
array[position] = array[position-dk] # 往后移动
position = position-dk
else:
array[position] = current_val
def ShellSort(array, len_array): # 希尔排序
dk = int(len_array/2) # 增量
while(dk >= 1):
ShellInsetSort(array, len_array, dk)
print(">>:",array)
dk = int(dk/2)
if __name__ == "__main__":
array = [49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 55, 4]
print(">:", array)
ShellSort(array, len(array))
</dk:<></dk<>
3.视觉效果展示
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