一、冒泡排序
冒泡排序是最简单的排序方法之一,其核心思想是将相邻的两个元素进行比较,如果顺序不对就交换它们的位置,重复这个过程直到所有的元素都按照从小到大的顺序排列。
def bubble_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(n-1):
for j in range(0, n-i-1):
if arr[j] > arr[j+1] :
arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
return arr
其中,arr为待排序的数组,函数返回值为排序后的数组。
二、插入排序
插入排序的思想是将待排序的数组一次插入到已经排好序的数组中,从而得到一个新的、更大的有序数组。
def insertion_sort(arr):
for i in range(1, len(arr)):
key = arr[i]
j = i-1
while j >=0 and key < arr[j] :
arr[j+1] = arr[j]
j -= 1
arr[j+1] = key
return arr
其中,arr为待排序的数组,函数返回值为排序后的数组。
三、快速排序
快速排序是一种分治排序算法,它的原理是选择一个基准值,将小于这个基准值的数放到它的左边,大于它的数放到右边,然后在左右两个子数组中重复这个过程,直到整个数组有序。因为快速排序的平均时间复杂度为 O(nlogn),所以它是最常用的排序算法之一。
def quick_sort(arr):
if len(arr) <= 1:
return arr
else:
# 选择中间的元素作为基准点
pivot = arr[len(arr) // 2]
left = [x for x in arr if x pivot]
return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)
其中,arr为待排序的数组,函数返回值为排序后的数组。
四、堆排序
堆排序是一种树形选择排序算法,它的原理是将待排序的数组看成一棵完全二叉树,将它转换成一个简单的堆,然后将根节点与最后一个节点交换,使得最大的元素在数组的末尾,重复这个过程直到整个数组有序。
def heapify(arr, n, i):
largest = i
l = 2 * i + 1
r = 2 * i + 2
if l < n and arr[i] < arr[l]:
largest = l
if r < n and arr[largest] < arr[r]:
largest = r
if largest != i:
arr[i],arr[largest] = arr[largest],arr[i]
heapify(arr, n, largest)
def heap_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(n, -1, -1):
heapify(arr, n, i)
for i in range(n-1, 0, -1):
arr[i], arr[0] = arr[0], arr[i]
heapify(arr, i, 0)
return arr
其中,arr为待排序的数组,函数返回值为排序后的数组。
五、归并排序
归并排序是一种分治排序算法,它的原理是将待排序的数组分成两个子数组,然后递归地对它们进行排序,最后将两个有序的子数组合并成一个有序的数组。
def merge_sort(arr):
if len(arr) > 1:
mid = len(arr)//2
L = arr[:mid]
R = arr[mid:]
merge_sort(L)
merge_sort(R)
i = j = k = 0
while i < len(L) and j < len(R):
if L[i] < R[j]:
arr[k] = L[i]
i += 1
else:
arr[k] = R[j]
j += 1
k += 1
while i < len(L):
arr[k] = L[i]
i += 1
k += 1
while j < len(R):
arr[k] = R[j]
j += 1
k += 1
return arr
其中,arr为待排序的数组,函数返回值为排序后的数组。