四种 Python 排序算法等你来掌握

2024-12-31 05:29:42   小编

四种 Python 排序算法等你来掌握

在 Python 编程中,排序算法是非常重要的一部分。熟练掌握常见的排序算法,能够提高程序的效率和性能。下面为您介绍四种常用的 Python 排序算法。

冒泡排序(Bubble Sort)

冒泡排序是一种简单直观的排序算法。它重复地走访要排序的数列,一次比较两个数据元素,如果顺序不对则进行交换,并一直重复这样的走访操作,直到没有要交换的数据元素为止。

以下是冒泡排序的 Python 代码实现:

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]

选择排序(Selection Sort)

选择排序首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。

其 Python 代码如下:

def selection_sort(arr):
    for i in range(len(arr)):
        min_idx = i
        for j in range(i + 1, len(arr)):
            if arr[min_idx] > arr[j]:
                min_idx = j
        arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]

插入排序(Insertion Sort)

插入排序是通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入,直到整个数组有序。

以下是插入排序的实现代码:

def insertion_sort(arr):
    for i in range(1, len(arr)):
        key = arr[i]
        j = i - 1
        while j >= 0 and key < arr[j] :
            arr[j + 1] = arr[j]
            j -= 1
        arr[j + 1] = key

快速排序(Quick Sort)

快速排序是对冒泡排序的一种改进。它通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。

快速排序的 Python 代码示例:

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)

掌握这四种常见的 Python 排序算法,将为您在处理数据和优化程序性能方面提供有力的支持。通过不断练习和实际应用,您能够更加熟练地运用它们解决各种排序问题。

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