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python3实现常见的排序算法(示例代码)

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Python3实现常见的排序算法(示例代码)

排序算法是计算机科学中的经典问题，它是将一组数据按照特定的顺序进行排列的过程。在Python中，可以使用多种排序算法来对数据进行排序。本文将详细讲解Python3实现常见的排序算法的完整攻略，包括算法原理、Python实过程和示例。

算法原理

常见的排序算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并等。这些排序算法的基本思想是将一组数据按照特定的顺序进行排列，其中冒泡排序和选择排序是比较简单的排序算法，而插入排序、快速排序和归并排序则是比较高效的排序算法。

Python实现过程

在Python中，可以使用多种排序算法来对数据进行排序。以下是Python3实现常见的排序算法的示例代码：

1. 冒泡排序

冒泡排序是一种简单的排序算法，它的基本思想是将相邻的两个元素进行比较，如果它们的顺序不正确，则交换它们的位置。具体代码如下：

def bubble_sort(array):
    n = len(array)
    for i in range(n):
        for j in range(0, n-i-1):
            if array[j] > array[j+1]:
                array[j], array[j+1] = array[j+1], array[j]
    return array

2. 选择排序

选择排序是一种简单的排序算法，它的基本思想是在未排序的数据中选择最小的元素，然后将其放到已排序的数据末尾。具体代码如下：

def selection_sort(array):
    n = len(array)
    for i in range(n):
        min_index = i
        for j in range(i+1, n):
            if array[j] < array[min_index]:
                min_index = j
        array[i], array[min_index] = array[min_index], array[i]
    return array

3. 插入排序

插入排序是一种高效的排序算法，它的基本思想是将一个元素插入到已排序的数据中，使得插入后的数据仍然有序。具体代码如下：

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

4. 快速排序

快速排序是一种高效的排序算法，它的基本思想是选择一个基准元素，将数据分成两部分，一部分比基准元素小，另一部分比基准元素大，然后对这两部分数据分别进行快速排序。具体代码如下：

def quick_sort(array):
    if len(array) <= 1:
        return array
    pivot = array[0]
    left = []
    right = []
    for i in range(1, len(array)):
        if array[i] < pivot:
            left.append(array[i])
        else:
            right.append(array[i])
    return quick_sort(left) + [pivot] + quick_sort(right)

5. 归并排序

归并排序是一种高效的排序算法，它的基本想是将数据分成两部分，分别进行归并排序，然后将两部分数据合并成一个有序的数据。具体代码如下：

def merge_sort(array):
    if len(array) <= 1:
        return array
    mid = len(array) // 2
    left = merge_sort(array[:mid])
    right = merge_sort(array[mid:])
    return merge(left, right)

def merge(left, right):
    result = []
    i = j = 0
    while i < len(left) and j < len(right):
        if left[i] < right[j]:
            result.append(left[i])
            i += 1
        else:
            result.append(right[j])
            j += 1
    result += left[i:]
    result += right[j:]
    return result

示例1

假设有一个数组，需要对它进行排序。可以使用以下代码实现：

array = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
print(bubble_sort(array))
print(selection_sort(array))
print(insertion_sort(array))
print(quick_sort(array))
print(merge_sort(array))

执行上述代码后，可以得到排序后的结果。

[1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]
[1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]
[1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]
[1 1, 2, 3, 3 4, 5, 5, 5, 6, 9]
[1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]

示例2

假设有一个字符串列表，需要对它进行排序。可以使用以下代码实现：

array = ['apple', 'banana', 'orange', 'pear', 'grape']
print(bubble_sort(array))
print(selection_sort(array))
print(insertion_sort(array))
print(quick_sort(array))
print(merge_sort(array))

执行上述代码后，可以得到排序后的结果。

['apple', 'banana', 'grape', 'orange', 'pear']
['apple', 'banana', 'grape', 'orange', 'pear']
['apple', 'banana', 'grape', 'orange', 'pear']
['apple', 'banana', 'grape', 'orange', 'pear']
['apple', 'banana', 'grape', 'orange', 'pear']

总结

本文详细讲解了Python3实现常见的排序算法的完整攻略，包括算法原理、Python实现过程和示例。常见的排序算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序等，它们的基本思想是将一组数据按照特定的顺序进行排列。在Python中，可以使用多种排序算法来对数据进行排序，具体实现过程如上述代码所示。

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