希尔&计数&基数排序

一、希尔排序

shell_sort

def insert_sort_gap(li,gap):
    for i in range(gap,len(li)):
        tem = li[i]  # 要插入的数
        j = i-gap # j指的是手里的牌的下标
        while li[j] > tem and j>=0:
            li[j+gap] = li[j]
            j -= gap
        li[j+gap] = tem

def shell_sort(li):
    d = len(li)//2
    while d>=1:
        insert_sort_gap(li,d)
        d//=2
import random
li = list(range(1000))
random.shuffle(li)
shell_sort(li)
print(li,'最后结果')

计数排序

计数排序、基数排序、桶排序则属于非比较排序，算法时间复杂度O(n)，优于比较排序。但是也有弊端，会多占用一些空间，相当于是用空间换时间。

计数排序的基本思想是：对每一个输入的元素a[i]，确定小于 a[i] 的元素个数。所以可以直接把 a[i] 放到它输出数组中的位置上。

假设有5个数小于 a[i]，所以 a[i] 应该放在数组的第6个位置上。

def count_sort(li,max_count=100):
    count = [0 for _ in range(max_count+1)]
    # 100个
    print(count)
    # val取值为(0,100),1000次
    for val in li:
        # 遇到相同的下角标就加一
        count[val] +=1

    li.clear()
    # 列表 clear() 方法用于清空列表，类似于 del a[:]
　　# 比如 count[2]=5，就有5个2的意思[2，2，2，2，2]
    for ind,val in enumerate(count):
        for i in range(val):
            li.append(ind)
import random
# 有1000个数范围在(0,100)之间
li = [random.randint(0,100) for i in range(1000)]
print(li)
count_sort(li)
print(li)

桶排序

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桶排序的基本思想是：把数组a划分为n个大小相同子区间（桶），每个子区间各自排序，最后合并。桶排序要求数据的分布必须均匀，不然可能会失效。

计数排序是桶排序的一种特殊情况，可以把计数排序当成每个桶里只有一个元素的情况。

import random

def bucket_sort(li, n=100, max_num=10000):
    buckets = [[] for _ in range(n)] # 创建桶
    for var in li:
        i = min(var // (max_num // n), n-1) # i 表示var放到几号桶里
        buckets[i].append(var) # 把var加到桶里边
        # 保持桶内的顺序
        for j in range(len(buckets[i])-1, 0, -1):
            if buckets[i][j] < buckets[i][j-1]:
                buckets[i][j], buckets[i][j-1] = buckets[i][j-1], buckets[i][j]
            else:
                break
    sorted_li = []
    for buc in buckets:
        sorted_li.extend(buc)
    return sorted_li

li = [random.randint(0,10000) for i in range(100000)]
# print(li)
li = bucket_sort(li)
print(li)

基数排序