在编程中进行排序时,选择合适的排序算法可以显著提高效率。以下是一些常见排序算法及其适用场景:
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来排序。
适用场景:适用于小规模数据的排序,时间复杂度为O(n^2)。
代码示例:
```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
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:通过不断地选择未排序部分中的最小元素并将其放到已排序部分的末尾来排序。
适用场景:适用于小规模数据的排序,时间复杂度为O(n^2)。
代码示例:
```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
print(selection_sort([64, 25, 12, 22, 11])) 输出: [11, 12, 22, 25, 64]
```
插入排序
原理:将未排序的元素依次插入已排序序列中的正确位置。
适用场景:适用于近乎有序的数据排序,时间复杂度为O(n^2)。
代码示例:
```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
print(insertion_sort([64, 34, 25, 12, 22, 11])) 输出: [11, 12, 22, 25, 34, 64]
```
快速排序
原理:首先选择一个基准元素,将待排序序列分为两部分,比基准元素小的放左边,比基准元素大的放右边,然后递归地对左右两部分进行排序。
适用场景:适用于大规模数据的排序,时间复杂度为O(nlogn)。
代码示例:
```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)
print(quick_sort([64, 34, 25, 12, 22, 11, 90])) 输出: [11, 12, 22, 25, 34, 64, 90]
```
归并排序
原理:将待排序序列划分为两个子序列,分别对两个子序列进行排序,最后将排好序的子序列合并起来。
适用场景:适用于大规模数据的排序,时间复杂度为O(nlogn)。
代码示例: