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python数据结构与算法(15)

时间:2018-12-04 18:59:44      阅读:206      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:有关   数据结构与算法   python   quic   ret   51cto   表示   分数   process   

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:
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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
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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
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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
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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:

  1. 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
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    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)

python数据结构与算法(15)

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原文地址:http://blog.51cto.com/13517854/2325932

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