在编程中,排序是一个常见且重要的操作,它可以将一组数据元素按照特定的顺序进行排列。以下是一些常见的排序算法及其实现方法:
冒泡排序
原理:通过重复遍历列表,比较相邻元素并交换它们的位置,直到整个列表有序。
实现:
```python
def bubble_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(n):
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
```
示例:
```python
print(bubble_sort([64, 34, 25, 12, 22, 11, 90])) 输出: [11, 12, 22, 25, 34, 64, 90]
```
选择排序
原理:每次从未排序部分选择最小(或最大)的元素,并将其放到已排序部分的末尾。
实现:
```python
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]
return arr
```
示例:
```python
print(selection_sort([64, 25, 12, 22, 11])) 输出: [11, 12, 22, 25, 64]
```
插入排序
原理:将数组分为已排序和未排序两部分,每次从未排序区间选择一个元素插入到已排序区间的合适位置。
实现:
```python
def insertion_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(1, n):
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
```
示例:
```python
print(insertion_sort([64, 34, 25, 12, 22, 11])) 输出: [11, 12, 22, 25, 34, 64]
```
快速排序
原理:选择一个基准元素,将数组分为比基准小和比基准大的两部分,对这两部分递归地进行排序。
实现:
```python
def quick_sort(arr):
if len(arr) <= 1:
return arr
pivot = arr[len(arr) // 2]
left = [x for x in arr if x < pivot]
middle = [x for x in arr if x == pivot]
right = [x for x in arr if x > pivot]
return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)
```
示例:
```python
print(quick_sort([64, 34, 25, 12, 22, 11])) 输出: [11, 12, 22, 25, 34, 64]
```
归并排序
原理:将数组分为两个子数组,分别进行排序,然后再将两个有序的子数组合并成一个有序的数组。
实现: