归并排序
归并排序也称合并排序,是分治法的典型应用。分治思想是将每个问题分解成个个小问题,将每个小问题解决,然后合并。
具体的归并排序就是,将一组无序数按n/2递归分解成只有一个元素的子项,一个元素就是已经排好序的了。然后将这些有序的子元素进行合并。
合并的过程就是 对 两个已经排好序的子序列,先选取两个子序列中最小的元素进行比较,选取两个元素中最小的那个子序列并将其从子序列中
去掉添加到最终的结果集中,直到两个子序列归并完成。
代码如下:
#!/usr/bin/python import sys def merge(nums, first, middle, last): ''''' merge ''' # 切片边界,左闭右开并且是了0为开始 lnums = nums[first:middle+1] rnums = nums[middle+1:last+1] lnums.append(sys.maxint) rnums.append(sys.maxint) l = 0 r = 0 for i in range(first, last+1): if lnums[l] < rnums[r]: nums[i] = lnums[l] l+=1 else: nums[i] = rnums[r] r+=1 def merge_sort(nums, first, last): ''''' merge sort merge_sort函数中传递的是下标,不是元素个数 ''' if first key: a[j+1] = a[j] j-=1 a[j+1] = key return a if __name__ == '__main__': nums = [10,8,4,-1,2,6,7,3] print 'nums is:', nums insert_sort(nums) print 'insert sort:', nums
稳定,时间复杂度 o(n^2)
交换两个元素的值python中你可以这么写:a, b = b, a,其实这是因为赋值符号的左右两边都是元组
(这里需要强调的是,在python中,元组其实是由逗号“,”来界定的,而不是括号)。
选择排序
选择排序(selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小(大)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小(大)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。
import sys def select_sort(a):
''''' 选择排序
每一趟从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,
顺序放在已排好序的数列的最后,直到全部待排序的数据元素排完。
选择排序是不稳定的排序方法。
'''
a_len=len(a) for i in range(a_len):#在0-n-1上依次选择相应大小的元素 min_index = i#记录最小元素的下标 for j in range(i+1, a_len):#查找最小值 if(a[j] 不稳定,时间复杂度 o(n^2)
希尔排序
希尔排序,也称递减增量排序算法,希尔排序是非稳定排序算法。该方法又称缩小增量排序,因dl.shell于1959年提出而得名。
先取一个小于n的整数d1作为第一个增量,把文件的全部记录分成d1个组。所有距离为d1的倍数的记录放在同一个组中。先在各组内进行排序;
然后,取第二个增量d2
不稳定,时间复杂度 o(nlog n)
快速排序
快速排序算法和合并排序算法一样,也是基于分治模式。对子数组a[p...r]快速排序的分治过程的三个步骤为:
分解:把数组a[p...r]分为a[p...q-1]与a[q+1...r]两部分,其中a[p...q-1]中的每个元素都小于等于a[q]而a[q+1...r]中的每个元素都大于等于a[q];
解决:通过递归调用快速排序,对子数组a[p...q-1]和a[q+1...r]进行排序;
合并:因为两个子数组是就地排序的,所以不需要额外的操作。
对于划分partition 每一轮迭代的开始,x=a[r], 对于任何数组下标k,有:
1) 如果p≤k≤i,则a[k]≤x。
2) 如果i+1≤k≤j-1,则a[k]>x。
3) 如果k=r,则a[k]=x。
代码如下:
#!/usr/bin/env python # 快速排序 ''''' 划分 使满足 以a[r]为基准对数组进行一个划分,比a[r]小的放在左边, 比a[r]大的放在右边 快速排序的分治partition过程有两种方法, 一种是上面所述的两个指针索引一前一后逐步向后扫描的方法, 另一种方法是两个指针从首位向中间扫描的方法。 ''' #p,r 是数组a的下标 def partition1(a, p ,r): ''''' 方法一,两个指针索引一前一后逐步向后扫描的方法 ''' x = a[r] i = p-1 j = p while j < r: if a[j] < x: i +=1 a[i], a[j] = a[j], a[i] j += 1 a[i+1], a[r] = a[r], a[i+1] return i+1 def partition2(a, p, r): ''''' 两个指针从首尾向中间扫描的方法 ''' i = p j = r x = a[p] while i = x and i < j: j -=1 a[i] = a[j] while a[i]<=x and i < j: i +=1 a[j] = a[i] a[i] = x return i # quick sort def quick_sort(a, p, r): ''''' 快速排序的最差时间复杂度为o(n2),平时时间复杂度为o(nlgn) ''' if p < r: q = partition2(a, p, r) quick_sort(a, p, q-1) quick_sort(a, q+1, r) if __name__ == '__main__': a = [5,-4,6,3,7,11,1,2] print 'before sort:',a quick_sort(a, 0, 7) print 'after sort:',a
不稳定,时间复杂度 最理想 o(nlogn)最差时间o(n^2)
说下python中的序列:
列表、元组和字符串都是序列,但是序列是什么,它们为什么如此特别呢?序列的两个主要特点是索引操作符和切片操作符。索引操作符让我们可以从序列中抓取一个特定项目。切片操作符让我们能够获取序列的一个切片,即一部分序列,如:a = ['aa','bb','cc'], print a[0] 为索引操作,print a[0:2]为切片操作。