python常见算法

一：冒泡排序

时间复杂度:O(n²)

原理:

（1）：相邻元素互相比较如果第一个比第二个大就交换两者的位置

（2）：对每一对邻居做比较从头走到尾即走了一趟最后一位元素即为最大的元素

（3）：针对所有的元素重复以上步骤除了最后一个（因为最后的一位元素已经选出来了为最大的元素不需要再比较）

（4）：持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较，最后数列就是从大到小一次排列

from cal_time import *
import random

@cal_time
def bubble_sort(li):
    # li 传入的无序列表
    for i in range(len(li) - 1):   # i表示执行多少趟
        for j in range(len(li) - i - 1):   # 第i趟 无序区范围[0, n-i-1]  j表示箭头即倒数第二个位置 0~n-i-2  n代表列表长度
            if li[j] > li[ j + 1]:   # 如果当前位置比邻居位置大
                li[j] , li[j + 1] = li[j+1], li[j]

    return li

li = list(range(100))
random.shuffle(li)
print("pre:", li)
bubble_sort(li)
print("after:", li)

冒泡排序

冒泡排序

冒泡排序

优化版本：当某一趟走完以后发现并没有进行数据交换，那么此时的数列已经排列好了，没有必要在进行下去。例如：极端情况下，数列本来已经排序好的，我们只需要走一趟即可完成排序。

from cal_time import *
import random

@cal_time
def bubble_sort(li):
    # li 传入的无序列表
    for i in range(len(li) - 1):   # i表示执行多少趟
        exchange = False  # 交换标志
        for j in range(len(li) - i - 1):   # 第i趟 无序区范围[0, n-i-1]  j表示箭头即倒数第二个位置 0~n-i-2 因为顾头不顾尾 因此范围为len - i - 1 n代表列表长度
            if li[j] > li[ j + 1]:   # 如果当前位置比邻居位置大
                li[j] , li[j + 1] = li[j+1], li[j]
                exchange = True  # 改变标志
        if not exchange:
            return 
    return li

li = list(range(100))
random.shuffle(li)
print("pre:", li)
bubble_sort(li)
print("after:", li)

优化版冒泡排序

优化版冒泡排序

优化版冒泡排序

二：选择排序

时间复杂度:O(n²)

原理:

（1）每次从列表中选出一个数作为比较的参数，并且将其与其余数字进行比较

（2）若列表中的某个数字比选中的元素小则二则交换位置

（3）依次将列表进行循环选出最小的数放在最左边

（4）重复上述步骤直至完成排序

from cal_time import *
import random


# 选出最小元素的位置索引
def get_min_pos(li):
    min_position_index = 0  # 设置初始位置索引
    for i in range(1, len(li)):  # 循环列表
        if li[i] < li[min_position_index]:  # 比较循环出来的数值 与初始位置数值大小
            min_position_index = i  # 如果 循环出来的数值小于初始位置 则两则调换下位置
    return min_position_index  # 返回上述索引


@cal_time
def select_sort(li):
    for i in range(len(li) - 1):  # 循环n次或者n - 1次都可以
        min_index = i  # 记录循环开始最小的数值索引

        # 此时无序区的范围为 [i - len（li）] 因为每次循环都会选出一个最小的放在最左边 下次开始在一个新的列表进行循环
        for j in range(i + 1, len(li)):  # 新的列表开始位置为i 自己不需要与自己比 因此从 i + 1开始进行计算
            
            if li[j] < li[min_index]:  # 比较初始索引值 与循环出来的值大小
                min_index = j  # 如果上述条件成立 则循环出来的数小于初始值数 因此换下位置
        li[i], li[min_index] = li[min_index], li[i]  # 最后进行位置互换


data_list = list(range(100))
random.shuffle(data_list)  # 打乱列表数据
print("pre:", data_list)
select_sort(data_list)
print("after:", data_list)

选择排序

三：插入排序

pass

一：冒泡排序

二：选择排序

三：插入排序

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