摘要：在編程裏，排序是一個重要算法，它能夠幫助咱們更快、更容易地定位數據。在這篇文章中，咱們將使用排序算法分類器對咱們的數組進行排序，瞭解它們是如何工做的。
本文分享自華爲雲社區《Python 排序算法指南》，原文做者：唐裏 。python
在編程裏，排序是一個重要算法，它能夠幫助咱們更快、更容易地定位數據。在這篇文章中，咱們將使用排序算法分類器對咱們的數組進行排序，瞭解它們是如何工做的。爲了保障本文的可讀性，這裏只着重介紹4個排序算法。算法
- 冒泡排序
- 插入排序.
- 歸併排序.
- 快速排序
冒泡排序
冒泡排序是一種簡單的排序算法，它比較兩個相鄰對象的順序，將非預期順序的相鄰對象位置交換。下面是它的工做步驟：編程
- 比較第一個和第二個對象，若是第一個大於第二個，將之交換。
- 將第二個對象和第三個對象進行比較，檢查相同條件。以此類推直到比較到數組最後一個數。
- 重複執行這個過程，這樣數組就按照從左到右從小到大排列了。
代碼以下數組
# Python中的冒泡排序
def bubbleSort(array):
# 外循環訪問數組的每一個元素
for i in range(len(array)):
# 內循環將數組元素與外循環迭代元素進行比較
for j in range(0, len(array) - i - 1):
# 比較兩個相鄰元素
if array[j] > array[j + 1]:
# 若是元素不是預期順序則交換元素
temp = array[j]
array[j] = array[j+1]
array[j+1] = temp
data = [5, 4, 3, 2, 1]
bubbleSort(data)
print('Sorted Array')
print(data)
#output: [1, 2, 3, 4, 5]
插入排序
插入排序也很簡單，它分爲已經排序和未排序兩部分，將未排序部分的元素選中後正確放置在排序部分便可。相似卡牌遊戲時咱們手裏有分類卡。下面是它的工做步驟：ide
- 遍歷數組查找最低元素的索引並將其與數組的第一個元素交換。
- 找到數組(不包括第一個元素)中另外一個最低的元素，並將其與第二個元素交換 ，而後重複操做，直到數組的最後一個元素。
- 這樣，數組中最低的元素都會移到左邊，而最大的元素會在數組的右邊，所以數組是有序的。
代碼以下ui
# Python中的排序算法
def insertionSort(array):
for step in range(1, len(array)):
key = array[step]
j = step - 1
# 將鍵與其左側的每一個元素進行比較，直到找到小於它的元素
while j >= 0 and key < array[j]:
array[j + 1] = array[j]
j = j - 1
# 將鍵放在比它小的元素以後。
array[j + 1] = key
data = [11, 4, 3, 2, 12]
insertionSort(data)
print("sorted array")
print(data)
#output: [2, 3, 4, 11, 12]
歸併排序
歸併排序是基於分治算法原理的最經常使用的排序算法。咱們將數組分爲多個部分，而後對他們進行排序，最後將子部分合併爲一個排序數組，爲了更好的理解，下面是它的工做步驟：url
- 把數組分紅小塊，直到每一塊中沒有單獨的元素。
- 比較每一塊數組，將最小值放在左側，最大值放在數組的右側。
- 若是以爲很難理解，看看這個動圖。
代碼以下spa
# Python的歸併排序
def mergeSort(array):
if len(array) > 1:
# r 是將數組分爲兩半後的分割點
r = len(array)//2
L = array[:r]
M = array[r:]
# 經過遞歸方法對兩半進行排序
mergeSort(L)
mergeSort(M)
i = j = k = 0
# 直到咱們到達 L 或 M 的任一端，從中選擇較大的元素 L 和 M 並將它們放置在 A[p 到 r] 處的正確位置
while i < len(L) and j < len(M):
if L[i] < M[j]:
array[k] = L[i]
i += 1
else:
array[k] = M[j]
j += 1
k += 1
# 將L或者M裏的元素排序好後，將剩餘的元素並放入 A[p to r]
while i < len(L):
array[k] = L[i]
i += 1
k += 1
while j < len(M):
array[k] = M[j]
j += 1
k += 1
array = [8, 6, 14, 12, 10, 3]
mergeSort(array)
print("Sorted array: ")
print(array)
#output: [3, 6, 8, 10, 12, 14]
快速排序
與歸併排序同樣，快速排序也是基於分治算法的原理的一種排序算法。它選擇一個元素做爲樞軸，並圍繞樞軸分區數組。下面是它的工做步驟：.net
- 選擇一個轉折點，這能夠是隨機選擇的。這裏假設咱們選擇數組的最後一個元素做爲軸心。
- 將全部小於軸心的項目放在左側，大於軸心的項目放在數組右側。
- 在樞軸的左右兩側重複上面的步驟。
# Python中的快速排序
# 找到分區位置
def partition(array, lowest, highest):
# 這裏咱們選擇最右的元素做爲樞軸
pivot = array[highest]
# 爲最大的元素設置指針
i = lowest - 1
# 將每一個元素與樞軸元素對比
for j in range(lowest, highest):
if array[j] <= pivot:
i = i + 1
# 將 i 處的元素與 j 處的元素交換
(array[i], array[j]) = (array[j], array[i])
# 將樞軸元素與 i 指定的較大元素交換
(array[i + 1], array[highest]) = (array[highest], array[i + 1])
# 返回分區完成的位置
return i + 1
def quickSort(array, lowest, highest):
if lowest < highest:
# 找到樞軸元素
# 小於樞軸的元素放左邊
# 大於樞軸的元素放右邊
pi = partition(array, lowest, highest)
# 樞軸左側的遞歸調用
quickSort(array, lowest, pi - 1)
# 樞軸右側的遞歸調用
quickSort(array, pi + 1, highest)
array = [9, 8, 3, 2, 1, 10, 7, 6, 19]
size = len(array)
quickSort(array, 0, size - 1)
print('Sorted Array is below')
print(array)
#output [1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 19]
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原文地址：https://python.plainenglish.io/a-guide-to-sorting-algorithms-in-python-dfa9436b8527