基础排序算法

        冒泡排序

思想就是将相邻元素两两比较，当一个元素大于右侧相邻元素时，交换他们的位置，小于右侧元素时，位置不变，最终序列中的最大元素，像气泡一样，到了最右侧。

 

这时冒泡排序第一轮结束，数列最右侧元素9的位置可认为是一个有序区，有序区目前有一个元素.

第二轮排序结束后，数列右侧的有序区有了两个元素.

 由于该排序算法每一轮都要遍历所有元素，平均时间复杂度为O(n*n)

def bubble_sort(li):  
    for i in range(len(li)-1):  # 第i趟
        for j in range(len(li)-i-1):
            if li[j]>li[j+1]:   # 降序就改一下符号
                li[j],li[j+1]=li[j+1],li[j]   

li=[random.randint(1,100) for i in range(20)]
bubble_sort(li)
print(li)

如果在某一趟排序中列表没有发生变化,认为已经排好序，这时如果for循环遍历就极大浪费时间，我们可以加每一趟遍历前加一个标志位，在交换元素的代码处加一个修改标志位，这样就可以避免最坏情况出现.

def bubble_sort(li):
    for i in range(len(li)-1):
        exchange=False
        for j in range(len(li)-i-1):
            if li[j]>li[j+1]:
                li[j],li[j+1]=li[j+1],li[j]
                exchange=True
        print(li)  # 看每一趟的变化
        if not exchange:
            return

        选择排序

基础思想为将列表中最小元素依次遍历筛选出来，最终得到一个有序列表

def select_sort_simple(li):
    li_new=[]
    for i in range(len(li)):   # 一共需要拿i次
        min_val=min(li)
        li_new.append(min_val)
        li.remove(min_val)
    return li_new

这个算法虽然简单但是浪费内存，我们可以在列表内部遍历，找到最小元素后与第一个元素交换位置，左侧有序区就有了第一个元素.

def select_sort(li):
    for i in range(len(li)-1):   # i趟,每次都把最小的放到前边交换
        min_loc=i   # 默认第一个最小,与后边遍历比较
        for j in range(i+1,len(li)):
            if li[j]<li[min_loc]:
                min_loc=j    # 目前的最小元素索引
        li[i],li[min_loc]=li[min_loc],li[i]
    return li

        插入排序

 

^ 初始时手里(有序区)只有一张牌(默认为元素第一个值)。

^ 每次从无序区(列表右侧区)摸一张牌(依次遍历)，插入到有序区的正确(按大小)位置。

def insert_sort(li):
    for i in range(1,len(li)):  # 功n-1趟,i表示摸到牌的下标
        tmp=li[i]  # 每次摸的牌
        j=i-1      # 手里最右侧的
        while j>=0 and li[j]>tmp:    # 一直往左走
            li[j+1]=li[j]    # 右移
            j-=1
        li[j+1]=tmp   # 选好位置了

可以看出插入排序时间复杂度为O(n*n)