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数据结构八大排序算法

直接插入排序的核心思想就是:将数组中的所有元素依次跟前面已经排好的元素相比较,如果选择的元素比已排序的元素小,则交换,直到全部元素都比较过。
因此,从上面的描述中我们可以发现,直接插入排序可以用两个循环完成:

第一层循环:遍历待比较的所有数组元素
第二层循环:将本轮选择的元素(selected)与已经排好序的元素(ordered)相比较。
如果:selected > ordered,那么将二者交换

代码实现

#直接插入排序
def insert_sort(L):
#遍历数组中的所有元素,其中0号索引元素默认已排序,因此从1开始
for x in range(1,len(L)):
#将该元素与已排序好的前序数组依次比较,如果该元素小,则交换
#range(x-1,-1,-1):从x-1倒序循环到0
for i in range(x-1,-1,-1):
#判断:如果符合条件则交换
if L[i] > L[i+1]:
temp = L[i+1]
L[i+1] = L[i]
L[i] = temp

希尔排序

算法思想:

希尔排序.png

希尔排序的算法思想:将待排序数组按照步长gap进行分组,然后将每组的元素利用直接插入排序的方法进行排序;每次将gap折半减小,循环上述操作;当gap=1时,利用直接插入,完成排序。
同样的:从上面的描述中我们可以发现:希尔排序的总体实现应该由三个循环完成:

第一层循环:将gap依次折半,对序列进行分组,直到gap=1
第二、三层循环:也即直接插入排序所需要的两次循环。具体描述见上。

代码实现:

#希尔排序
def insert_shell(L):
#初始化gap值,此处利用序列长度的一般为其赋值
gap = (int)(len(L)/2)
#第一层循环:依次改变gap值对列表进行分组
while (gap >= 1):
#下面:利用直接插入排序的思想对分组数据进行排序
#range(gap,len(L)):从gap开始
for x in range(gap,len(L)):
#range(x-gap,-1,-gap):从x-gap开始与选定元素开始倒序比较,每个比较元素之间间隔gap
for i in range(x-gap,-1,-gap):
#如果该组当中两个元素满足交换条件,则进行交换
if L[i] > L[i+gap]:
temp = L[i+gap]
L[i+gap] = L[i]
L[i] =temp
#while循环条件折半
gap = (int)(gap/2)

简单选择排序

算法思想

简单选择排序.gif

简单选择排序的基本思想:比较+交换。

从待排序序列中,找到关键字最小的元素;
如果最小元素不是待排序序列的第一个元素,将其和第一个元素互换;
从余下的 N - 1 个元素中,找出关键字最小的元素,重复(1)、(2)步,直到排序结束。
因此我们可以发现,简单选择排序也是通过两层循环实现。
第一层循环:依次遍历序列当中的每一个元素
第二层循环:将遍历得到的当前元素依次与余下的元素进行比较,符合最小元素的条件,则交换。

代码实现

简单选择排序

def select_sort(L):
#依次遍历序列中的每一个元素
for x in range(0,len(L)):
#将当前位置的元素定义此轮循环当中的最小值
minimum = L[x]
#将该元素与剩下的元素依次比较寻找最小元素
for i in range(x+1,len(L)):
if L[i] < minimum:
temp = L[i];
L[i] = minimum;
minimum = temp

;