python sort排序顺序 python sort排序原理

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cnolnic 2023-08-11 09:24:48

文章标签 python sort排序顺序插入排序希尔排序排序算法 文章分类 Python 后端开发

排序算法

1. 选择排序法
2. 选择排序的实现
3. 插入排序法
4. 插入排序的实现
5. 希尔排序法
6. 希尔排序的实现
7. 小结

1. 选择排序法

选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。

工作原理：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。

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。选择排序每次交换一对元素，它们当中至少有一个将被移到其最终位置上，因此对n个元素的表进行排序总共进行至多n-1次交换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中，选择排序属于非常好的一种。

2. 选择排序的实现

def selection_sort(lis):
    for min_index in range(len(lis)-1):
        for i in range(min_index, len(lis)):
            if lis[min_index] > lis[i]:
                lis[min_index], lis[i] = lis[i], lis[min_index]

3. 插入排序法

插入排序（Insertion Sort）是一种简单直观的排序算法。

工作原理：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，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，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，为最新元素提供插入空间。

首先，我们将数组中的数据分为两个区间，已排序区间和未排序区间。初始已排序区间只有一个元素，就是数组的第一个元素。插入算法的核心思想是取未排序区间中的元素，在已排序区间中找到合适的插入位置将其插入，并保证已排序区间数据一直有序。重复这个过程，直到未排序区间中元素为空，算法结束。

4. 插入排序的实现

def inserting_sort(lis):
    for i in range(1, len(lis)):
        for j in range(i - 1, -1, -1):
            if lis[i] < lis[j]:
                lis[i], lis[j] = lis[j], lis[i]
                i = j

5. 希尔排序法

希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。也称缩小增量排序，是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。该方法因DL．Shell于1959年提出而得名。希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法便终止。

希尔排序的过程：将数组列在一个表中并对列分别进行插入排序，重复这过程，不过每次用更长的列（步长更长了，列数更少了）来进行。最后整个表就只有一列了。将数组转换至表是为了更好地理解这算法，算法本身还是使用数组进行排序。

6. 希尔排序的实现

def shell_sort(lis):
    gap = len(lis) // 2
    while gap >= 1:
        for i in range(gap, len(lis)):
            if lis[i-gap] > lis[i]:
                lis[i-gap], lis[i] = lis[i], lis[i-gap]
        gap = gap // 2