2 算法查找&排序问题

一、查找

1、查找的概念：

2 顺序查找(linear search)

从头找到尾

def linear_search(li,val):
    for ind ,v  in enumerate(li):
        if v==val:
            return ind
        else:
            return None

3 二分查找(binary search)：

def binary_search(li,val):
    left = 0
    right = len(li)-1
    while left<=right:
        mid = (left+right)/2
        if li[mid] == val:
            return mid
        elif li[mid] >val:
            right = mid -1
        else:
            left = mid + 1
    else:
        return None

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二、列表排序

1、什么是列表排序

排序：将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列

列表排序：将无序列表变为有序列表

输入：列表

输出：有序列表

升序和降序

内置排序函数

2、常见排序算法介绍

排序的Low B三人组

时间复杂度都是O(n^2)

3、排序算法分析

冒泡排序(Bubble sort) 走n-1趟

第一次外层循环把最大的一个数移到最后；第二次外层循环把第二大的移到最后

每一次内部循环都从索引为0和1的数的比较

基本思想：对比相邻的元素值，如果满足提条件就交换元素值，把较小的元素移动到数组前面，把较大的元素移动到数组后面，这样较小的的元素就像气泡一样从底部上升到顶部

def bubble_sort(li):
    for i in range(len(li)-1):# n-1趟
        for j in range(len(li)-i-1): # 每一次内部循环需要比较的次数
            #
            if li[j]>li[j+1]:
                li[j],li[j+1] = li[j+1],li[j]
        print(li,f'第{i+1}次外部循环 ，内部循环比较次数{len(li)-i-1}')

li = [4,2,5,1,7,8,9,3,6]
bubble_sort(li)

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def bubble_sort(li):
    for i in range(len(li)-1):
        for j in range(len(li)-i-1):
            if li[j]>li[j+1]:
                li[j],li[j+1] = li[j+1],li[j]
                # t=li[j]
                # li[j]=li[j+1]
                # li[j+1]=t
import random
# 列表生成式 L = [x * x for x in range(10)]  生成一个list,长度为1000，里面的元素是可以重复的随机数（范围0-10000）
li = [random.randint(0,10000) for i in range(1000)]
print(li)
bubble_sort(li)
print(li)

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3.2 选择排序(select sort)

每一次循环选出最小的一个

基本思想：将指定排序位置与其他数组元素分别对比，如果满足条件就交换元素值，把满足条件的元素与指定的排序位置交换

def select_sort(li):
    for i in range(len(li)-1):
        min = i
        for j in range(min+1,len(li)):
            if li[min]>li[j]:
                li[min],li[j] = li[j],li[min]
        print(li, f'第{i+1}次外部循环 ，内部循环比较次数{len(li)-min-1}')

li = [4,2,5,1,7,8,9,3,6]
select_sort(li)
print(li)

li = [3,2,4,1,5,6,8,7,9]
def select_sort_simple(li):
    li_new = []
    for i in range(len(li)):
        min_val = min(li)
        li_new.append(min_val)
        li.remove(min_val)
    return li_new

print('select_sort_simple',select_sort_simple(li))

def select_sort(li):
    for i in range(len(li)-1):
        min_loc = i
        for j in range(i+1,len(li)):
            if li[j] < li[min_loc]:
                min_loc = j
        li[i],li[min_loc] = li[min_loc],li[i]
        print(li)

select_sort(li)

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复杂度：0(n^2)

3.3 插入排序

基本思想：将一个记录插入到已排好序的有序表中，从而得到一个新的，记录数增1的有序表，然后再从剩下的关键字中选取下一个插入对象，反复执行直到整个序列有序。

def insert_sort(li):
    for i in range(1,len(li)):
        tem = li[i]  # 要插入的数
        j = i-1 # j指的是手里的牌的下标
        while li[j] > tem and j>=0:
            li[j+1] = li[j]
            j -= 1
        li[j+1] = tem
        print(li)
li = [3,2,4,1,5,7,9,6,8]
insert_sort(li)
print(li,'最后结果')

插入排序的复杂度：O(n^2)