python数据结构与算法（15）
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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python数据结构与算法（15）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
选择排序
选择排序（Selection sort）是?种简单直观的排序算法。它的?作原理如 下。?先在未排序序列中找到最?（?）元素，存放到排序序列的起始位 置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最?（?）元素，然后放到已排 序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。
选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置 上，则它不会被移动。选择排序每次交换?对元素，它们当中?少有?个将 被移到其最终位置上，因此对n个元素的表进?排序总共进??多n-1次交 换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序?法中，选择排序属于?常好 的?种。
选择排序分析
排序过程：
红?表示当前最?值，??表示已排序序列，蓝?表示当前
位置。
def selection_sort(alist): n = len(alist) # 需要进?n-1次选择操作 for i in range(n-1): # 记录最?位置 min_index = i # 从i+1位置到末尾选择出最?数据 for j in range(i+1, n): if alist[j] < alist[min_index]: min_index = j # 如果选择出的数据不在正确位置，进?交换 if min_index != i: alist[i], alist[min_index] = alist[min_index], al ist[i]
alist = [54,226,93,17,77,31,44,55,20]
selection_sort(alist) print(alist)时间复杂度
最优时间复杂度：O(n ) 最坏时间复杂度：O(n ) 稳定性：不稳定（考虑升序每次选择最?的情况）
选择排序演示
插?排序
插?排序（英语：Insertion Sort）是?种简单直观的排序算法。它的?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?。插?排序在实现上，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?空间。
插?排序分析
def insert_sort(alist): # 从第?个位置，即下标为1的元素开始向前插? for i in range(1, len(alist)): # 从第i个元素开始向前?较，如果?于前?个元素，交换位置 for j in range(i, 0, -1): if alist[j] < alist[j-1]:
alist[j], alist[j-1] = alist[j-1], alist[j]
alist = [54,26,93,17,77,31,44,55,20] insert_sort(alist) print(alist)时间复杂度
最优时间复杂度：O(n) （升序排列，序列已经处于升序状态） 最坏时间复杂度：O(n ) 稳定性：稳定
插?排序演示
快速排序
快速排序（英语：Quicksort），?称划分交换排序（partition-exchange sort），通过?趟排序将要排序的数据分割成独?的两部分，其中?部分的 所有数据都?另外?部分的所有数据都要?，然后再按此?法对这两部分数 据分别进?快速排序，整个排序过程可以递归进?，以此达到整个数据变成 有序序列。
步骤为：
- 从数列中挑出?个元素，称为"基准"（pivot）， 2. 重新排序数列，所有元素?基准值?的摆放在基准前?，所有元素?基 准值?的摆在基准的后?（相同的数可以到任?边）。在这个分区结束 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?于基准值元素的?数列和?于基准值元素的? 数列排序。
递归的最底部情形，是数列的??是零或?，也就是永远都已经被排序好 了。虽然?直递归下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代 （iteration）中，它?少会把?个元素摆到它最后的位置去。
快速排序的分析
def quick_sort(alist, start, end): """快速排序""" # 递归的退出条件 if start >= end: return # 设定起始元素为要寻找位置的基准元素 mid = alist[start] # low为序列左边的由左向右移动的游标 low = start # high为序列右边的由右向左移动的游标 high = end while low < high: # 如果low与high未重合，high指向的元素不?基准元素?，则high向 左移动 while low < high and alist[high] >= mid: high -= 1 # 将high指向的元素放到low的位置上 alist[low] = alist[high] # 如果low与high未重合，low指向的元素?基准元素?，则low向右移动 while low < high and alist[low] < mid: low += 1 # 将low指向的元素放到high的位置上 alist[high] = alist[low] # 退出循环后，low与high重合，此时所指位置为基准元素的正确位置 # 将基准元素放到该位置 alist[low] = mid # 对基准元素左边的?序列进?快速排序 quick_sort(alist, start, low-1) # 对基准元素右边的?序列进?快速排序 quick_sort(alist, low+1, end) alist = [54,26,93,17,77,31,44,55,20] quick_sort(alist,0,len(alist)-1) print(alist)
以上是关于python数据结构与算法（15）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章