在计算机编程中,排序是一种常见的操作,用于将一组数据按照特定的顺序进行排列,下面将详细介绍几种常见的排序算法及其实现:
原理:通过重复遍历待排序的列表,比较相邻两个元素的大小并交换位置,直到整个列表有序。
时间复杂度:O(n^2)
稳定性:稳定
def bubble_sort(arr): n = len(arr) for i in range(n): for j in range(0, ni1): if arr[j] > arr[j+1]: arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
原理:每次从待排序的数据中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,然后再从剩余未排序的元素中继续寻找最小(或最大)元素,然后放到已排序序列的末尾。
时间复杂度:O(n^2)
稳定性:不稳定
def selection_sort(arr): n = len(arr) for i in range(n): min_idx = i for j in range(i+1, n): if arr[j] < arr[min_idx]: min_idx = j arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]
原理:每次将一个待排序的元素,插入到前面已经排好序的子序列中的适当位置,直到所有元素均插入完成。
时间复杂度:O(n^2)
稳定性:稳定
def insertion_sort(arr): n = len(arr) for i in range(1, n): key = arr[i] j = i 1 while j >= 0 and arr[j] > key: arr[j + 1] = arr[j] j = 1 arr[j + 1] = key
原理:采用分治法,将原始数组分成两半,分别对它们进行排序,然后将排序好的子数组合并成一个最终的有序数组。
时间复杂度:O(n log n)
稳定性:稳定
def merge_sort(arr): if len(arr) <= 1: return arr mid = len(arr) // 2 left = merge_sort(arr[:mid]) right = merge_sort(arr[mid:]) return merge(left, right)def merge(left, right): merged = [] left_index = 0 right_index = 0 while left_index < len(left) and right_index < len(right): if left[left_index] <= right[right_index]: merged.append(left[left_index]) left_index += 1 else: merged.append(right[right_index]) right_index += 1 merged += left[left_index:] merged += right[right_index:] return merged
以上是四种常见的排序算法及其Python实现,每种算法都有其适用场景和优缺点,可以根据实际需求选择合适的排序算法。
如果你有任何对排序算法的疑问或者其他相关问题,欢迎在下方评论区留言,谢谢观看!
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