常见的排序算法包括以下几种:
-
冒泡排序(Bubble Sort):重复比较相邻的两个元素,将较大的元素逐渐向后移动,直到整个序列有序。
-
选择排序(Selection Sort):从未排序部分选择最小的元素,并将其放到已排序部分的末尾,直到整个序列有序。
-
插入排序(Insertion Sort):将未排序的元素逐个插入到已排序部分的正确位置,直到整个序列有序。
-
快速排序(Quick Sort):通过选取一个基准元素,将序列划分为左右两部分,使得所有左侧元素小于等于基准元素,所有右侧元素大于等于基准元素,然后对左右两部分递归地进行快速排序,直到整个序列有序。
-
归并排序(Merge Sort):将序列不断二分为子序列,对子序列进行排序,再将排好序的子序列合并,直到整个序列有序。
-
堆排序(Heap Sort):利用堆数据结构实现的一种排序算法。通过构建最大堆或最小堆,在每一次迭代中将堆顶元素与末尾元素交换,并重新调整堆,直到整个序列有序。
-
希尔排序(Shell Sort):将整个序列分成若干个子序列,对子序列进行插入排序,然后逐步缩小子序列的间隔,直到间隔为1,再对整个序列进行一次插入排序。
-
计数排序(Counting Sort):根据待排序序列中元素的大小,在额外开辟的空间中统计每个元素出现的次数,然后根据统计信息对元素进行排序。
-
桶排序(Bucket Sort):将待排序序列划分为若干个桶,并对每个桶进行排序,最后依次取出各个桶中的元素得到有序序列。
-
基数排序(Radix Sort):按照元素的位数进行排序,从低位到高位依次比较。
这些排序算法各有优劣和适用场景,选择合适的排序算法取决于待排序数据的规模、性质以及对稳定性、时间复杂度和空间复杂度的要求。
下面是常见排序算法的python代码示例:
冒泡排序:
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
选择排序:
def selection_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(n - 1):
min_index = i
for j in range(i + 1, n):
if arr[j] < arr[min_index]:
min_index = j
arr[i], arr[min_index] = arr[min_index], arr[i]
return arr
插入排序:
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
return arr
快速排序:
def quick_sort(arr):
if len(arr) <= 1:
return arr
pivot = arr[0]
left = [x for x in arr[1:] if x < pivot]
right = [x for x in arr[1:] if x >= pivot]
return quick_sort(left) + [pivot] + quick_sort(right)
归并排序:
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)
堆栈排序:
def shell_sort(arr):
n = len(arr)
gap = n // 2
while gap > 0:
for i in range(gap):
temp = arr[i]
j = i
while j >= gap and temp < arr[j - gap]:
arr[j] = arr[j - gap]
j -= gap
arr[j] = temp
gap //= 2
return arr
计数排序:
def counting_sort(arr):
counts = [0] * 100
for num in arr:
counts[num] += 1
for i in range(101):
counts[i] += counts[i - 1]
for i in range(n):
arr[i] = counts[arr[i]]
桶排序:
def bucket_sort(arr):
buckets = [0] * 100
for num in arr:
bucket = num // 10
buckets[bucket] += 1
for i in range(100):
buckets[i] += buckets[i - 1]
for i in range(n):
arr[i] = buckets[arr[i] // 10]
基数排序:
def radix_sort(arr):
max_digit = max(arr)
base = 10
while max_digit > 0:
bucket = []
for digit in range(1, max_digit+1):
if arr[digit-1] == digit:
bucket.append(digit)
for digit in bucket:
arr[digit-1] = base * arr[digit-1]
base *= 10
max_digit //= 10
return arr
以上是常见的排序算法的Python代码示例,其中冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序、堆排序、计数排序、桶排序、基数排序是常见的排序算法。其中,冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序、堆排序、计数排序、桶排序、基数排序都是基于比较和交换的基本思想实现的。而堆排序、希尔排序、计数排序、桶排序、基数排序则是基于不同的数据结构实现的。