Python常用算法（二）

1.快速排序

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

一般选取第一个数作为关键数据k，我们要把比k小的所有数据移到它的左面，从后往前找第一个比它小的数据，交换位置

比k大的数据移到它的右面，从前往后找第一个比它大的数据，交换位置，完成一个循环。

def quick1_sort(list):
    if len(list) < 2:
        return list
    else:
        key = list[0]
        small = [i for i in list[1:] if i < key]
        big = [j for j in list[1:] if j > key]
        list = quick1_sort(small) + [key] + quick1_sort(big)
        return list

a1 = quick1_sort([2,1,4,3,6,5,7,8,10])
print(a1)

def quick_sort(list, left, right):
    if left >= right:
        return list
    key = list[left]
    low = left
    high = right
    while left < right:
        while left < right and list[right] >= key:
            right -= 1
        list[left] = list[right]
        while left < right and list[left] <= key:
            left += 1
        list[right] = list[left]
    list[right] = key
    quick_sort(list, low, left - 1)
    quick_sort(list, left + 1, high)
    return list

s=[2,1,4,5,3,6,7,9,8]
a = quick_sort(s,0,len(s)-1)
print(a)

2.希尔排序

希尔排序是插入排序的增强版

1.首先知道整个列表的长度N，设置步数为step=N/2(取整数),

从第一个元素开始，每相隔为step的两个元素组成一组，按照直接插入的方法对每个小组进行排序，完成第一次排序

2.第二次排序将步数缩减一半，即step1=step/2，在按照步骤一的方法进行排序

3.重复步骤2，直到变成有序

def shell_sort(list):
    gap = len(list)//2
    while gap > 0:
        for i in range(0, gap):
            j = i+gap
            while j < len(list):
                k = j - gap
                key = list[j]
                while k >= 0:
                    if list[k] > key:
                        list[k+gap] = list[k]
                        list[k] = key
                    k -= gap
                j += gap
        gap = gap//2
    return list

a = shell_sort([2,1,4,3,9,7,8,6])
print(a)

def shell1_sort(list):
    gap = len(list)//2
    while gap > 0:
        for i in range(gap, len(list)):
            key = list[i]
            j = i
            while j >= gap:
                if list[j-gap] > key:
                    list[j] = list[j-gap]
                    list[j-gap] = key
                j = j - gap
        gap = gap//2
    return list

a1 = shell1_sort([2,1,4,3,9,7,8,6])
print(a1)

3.归并排序

使用分割的方法将这个序列分割成一个个已经排好序的子序列，再利用归并的方法将其合成一个排序好的序列

#拆解的函数
def merge_sort(list):
    if len(list) < 2:
        return list
    mid_length = len(list)//2
    left = merge_sort(list[:mid_length])
    right = merge_sort(list[mid_length:])
    return merge(left,right)#合并 #return merge1(left, right)

#合并函数
def merge(left, right):
    result = []
    while left and right:
        result.append(left.pop(0) if left[0] <= right[0] else right.pop(0))
    while left:
        result.append(left.pop(0))
    while right:
        result.append(right.pop(0))
    return result

def merge1(left, right):
    result = []
    i, j = 0, 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

a = merge_sort([4,7,1,2,8,9,3,6])
print(a)