第10章排序

目录第10章排序 ...................10.2插入排序 ............10.2.1直接插入排序 10.2.2折半插入排序 1023希尔排序……. 10.3交换排序 ............10.3.1 冒泡排序........ 10.3.2 快速排序........ 10.4选择排序 ............10.4.1简单选择排序 1Q.4.2堆排序 ....... 10.5归并排序 ............10・8实例 ...............1081插入一值保持有序不变 10・8・2最小的K 个数 .........2 2 2 23 3 34 4 4567 7第10章排序10.2插入排序插入排序将无序子序列中的一个或几个记录插入到有序序列中，从而减少无序子序列， 增加记录的有序子序列的长度。

插入排序又可细分为直接插入排序、折半插入排序和希尔排 序。

10・2・1直接插入排序【宜接插入排序代码】def insert_sort(alisl):fori in ranged Jen(alist)): for j in range(i.O.-l): if alist[j]<alistfj-l]: alisl[j]*alist[j-l]=alist[j-l].alistfj]li=t59J 2・77・64・72,69・46・8931.9] prinK^bcfore: Mi) insert_sort(li) prinK'aftcr: Ji) 【程序运行结果】before: [59. 12. 77. 64.72、69.46. 89. 31. 9] after: [9. 12,31.46. 59. 64.69. 72, 77. 89]10.2.2折半插入排序【折半插入排序代码】def binary_sort(a):for i in range(0. lcn(a)): index = a[i] low = 0 hight = i -1 while low <= hight: mid = (low + highl)// 2 if index >a[mid]: low = mid + 1 else:hight = mid ・ 1 for j in rangc(i ・ low, ・1): aU] = a[j-l] a[low] =index li=(59J 2；77・64・72・69・46・893 L9] prinU^before: Mi) binary_sort(li) prinK'after: Ji) 程序运行结果如下：before: [59. 12. 77. 64.72. 69.46. 89. 31. 9] after: (9. 12, 3 L 46. 59. 64.69, 72, 77. 89]#外循环n-1 #内循环#元素交换10.23希尔排序【希尔排序代码】def shell_sort(alist):n=len(alisl)gap=n//2while gap>0:for i in range(gap.n):♦•while j>=gap and alistfj-gap]>alist[j]: alist[j-gap].alistEj]=alistfj].alistfj-gap] j-=gapgap =gap//2li屮L9・84・32・92・26・5&91•辽27・46・2&了厶加旳⑵prinU^before: \li)shelLsort(li)prinK'aftcr: Ji)【程序运行结果】before: [11.9, 84. 32. 92. 26. 58. 9 L 35, 27.46.2& 75.29. 37. 12] after: [9. 11. 12, 26.27.2& 29. 32. 35, 37.46. 5& 75. 84. 91.92]10.3交换排序10・3・1冒泡排序【冒泡排序代码】def bubble_sort(alist):for j in range(len(alist)-1,0,-1): fori in range(j): if#外循环alist(il>alist(i+l]:alist(il.alist(i+ll=alist[i+l].alist[i]li=(54.26,93J 77731.44,55.20]prinU*before: \li) bubble_sorl(li)prinU'after: Mi)【程序运行结果】before: [54.26.93. 17.77.3L44.55.2O]after: [17,20, 26.31. 44, 54- 55- 77,93|103.2快速排序【快速排序代码】def quick_sort{alist .startxnd):if siart>=end:returnmid =aiistEstart]low=start high =end while low < high;while low<high andalistlhigh]>=mid; high -=1alist(low]=alisi[high]while low<high andalisl[low]vmid: low+=lalistlhigh]=alist[low]alist(low]=midquick_sort(alisl ,startJow-l) quick_sort(alisiJow+kend)[上[4&36,61.99.813450] prini(*before:\li) quick_sort(li.OJen(li)-1) prinU*aftcr:\li) 【程序运行结果】before: [4& 36. 61.99. 81. 14. 30]after: [14. 30. 36.4& 61. 81.99]10.4选择排序10.4.1简单选择排序【简单选择排序代码】def seleciion_sort(alisl): n=len(alist) for i in range(O.n): min = i for j inrange(i+tn): if alist[j]<alistEminl： min = j alist[i].alist[minl=alist[min1，alist[i] li=[52183,467] print(^bcfore:\li)#将当前下标定义为谡小值下标#如果有小于当前最小值的关键字#将此关键字的下标賦值给minjndexseleciion_sort(li)prini('aftcr:：li)【运行结果】before: |5. 2.1. & 3.4.6.7| after: |L2・ 3.4.5.6.7.8]1042堆排序【堆排序完整代码如下所示】from collections import dequedef swap—param(L, ij):#把堆顶元素和堆末尾的元素交换L[i]丄 O] = LLi],L[i]return Ldef heap_adjusi(U start,#调整为大根堆end): temp = LIstarili = startj = 2*iwhile j <= end:#代表在调整完整探树树Z前一直进行循环if(j<end) and (L|j]<L0 + 1]): #保证j取到校大子树的坐标j+=lif temp V LOl：#如果rW的根节点小于子树的值，就把根节点和校大的fW的値进行交换L(i] = L|j]j = 2*ielse:breakL[i] = tempdef heap_sort(L):L_lcnglh = len(L) - 1 #引入一个辅助空间first_sori_couni = LJength 〃 2for i in range{first_sort_counl): #把序列调整为一个大根堆hcap_adjusi(L・ firsi_sort_count - i, L_length)for i in range(LJenglh - 1):L = swap_param(L, 1. LJength ・ i)#交换第一个节点和最后一个节点的{ft (引入的一个辅助空间.序列长度减1)heap_adjusi(L. L L.lcngth - i -1)return [Lfi] fori in ranged. Ien(L))Jdef mainO：L = deque([50. 16. 30. 10. 60. 90, 2. 80. 70])L.appendlcfUO) prini(heap_sort(L)) if name =' mainmainO程序运行结果为: (2, 10. 16. 30, 50.60, 70. 80.90]方法二:使用heapq模块实现，heapq模块见附录C import heapqdef hea psort(itcrablc):h = [] for value in ilcrable;heapq. heap push(h・ value)return [heapqJicappop(h) for i in range(len(h))] if name ==' mainli=[h3.5,7. 9.2, 4•氐 & 0]prinl("before: *\li) h=heapsort(li) print("after: th) 【程序运行结果L before: [h 3.5. 7, 9. 2.4. 6. & 0]after: [0. 1, 2, 3,4,5, 6, 7. & 9]10.5归并排序【归并排序法代码】 def merge(leftjight):Lj=O・Oresult=[]while i<len(left) and j<len(right): ifleft[i]<rightUl： resull.append(left[i]) i+=l else:resull.append(right[j])j+=lresult.extend(leftEi:])result.extend(rightlj:])return result def merge_sort{alisl):if len(alist)<=l:return alistmid = len(alisl)//2left =merge_sort(alist(:mid]) right =merge_sort(alist(mid:]) return merge(left.riglil) def inainO：li=r9,4A2J7]priniC'befroe: "Ji)prinK"after; *\merge_sort(li))if name =' mainmainO【程序运行结果】 befroe: [9. 4, 6, 2.1,7] after; [b 2.4.6. 7, 9]10.8实例10.8.1插入一值保持有序不变【例10・1】实现有序序列中插入一个值，保持序列有序不变。