數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)-三大查找八大排序

三大查找方法

順序查找啦吧,二分法查找(折半查找),分塊查找

順序查找的基本思想:

從表的一端開(kāi)始楣号,順序掃描表叼耙,依次將掃描到的結(jié)點(diǎn)關(guān)鍵字和給定值(假定為a)相比較腕窥,若當(dāng)前結(jié)點(diǎn)關(guān)鍵字與a相等,則查找成功筛婉;若掃描結(jié)束后簇爆,仍未找到關(guān)鍵字等于a的結(jié)點(diǎn),則查找失敗爽撒。

說(shuō)白了就是入蛆,從頭到尾,一個(gè)一個(gè)地比硕勿,找著相同的就成功哨毁,找不到就失敗。很明顯的缺點(diǎn)就是查找效率低源武。

適用于線性表的順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)扼褪。

image.png
計(jì)算平均查找長(zhǎng)度。

例如上表软能,查找1迎捺,需要1次举畸,查找2需要2次查排,依次往下推,可知查找16需要16次抄沮,

可以看出跋核,我們只要將這些查找次數(shù)求和(我們初中學(xué)的,上底加下底乘以高除以2)叛买,然后除以結(jié)點(diǎn)數(shù)砂代,即為平均查找長(zhǎng)度。

設(shè)n=節(jié)點(diǎn)數(shù)

平均查找長(zhǎng)度 =(n+1)/2

二分法查找(折半查找)的基本思想:

前提:

(1)確定該區(qū)間的中點(diǎn)位置:mid =(low+high)/2

min代表區(qū)間中間的結(jié)點(diǎn)的位置率挣,low代表區(qū)間最左結(jié)點(diǎn)位置刻伊,high代表區(qū)間最右結(jié)點(diǎn)位置

(2)將待查a值與結(jié)點(diǎn)mid的關(guān)鍵字(下面用R[mid].key)比較,若相等,則查找成功捶箱,否則確定新的查找區(qū)間:

如果R[mid].key>a智什,則由表的有序性可知,R[mid].key右側(cè)的值都大于a丁屎,所以等于a的關(guān)鍵字如果存在荠锭,必然在R[mid].key左邊的表中。這時(shí)high=mid-1

如果R[mid].key<a,則等于a的關(guān)鍵字如果存在晨川,必然在R[mid].key右邊的表中证九。這時(shí)low=mid

如果R[mid].key=a,則查找成功共虑。

(3)下一次查找針對(duì)新的查找區(qū)間愧怜,重復(fù)步驟(1)和(2)

(4)在查找過(guò)程中,low逐步增加妈拌,high逐步減少叫搁,如果high<low,則查找失敗供炎。

 /**
     * @param $x
     * @param $a
     * @param $lower
     * @param $high
     * @return bool|int
     *
     * 二分查找,需要數(shù)組是一個(gè)有序數(shù)組
     * 遞歸實(shí)現(xiàn)
     */
    private function binRecursive($x, &$a, $lower = 0, $high = 11)
    {
        //$lower開(kāi)始位置 $high結(jié)束位置
        //采用二分法查找
        $c = count($a);
        if ($high > $c) {
            return false;
        }
        if ($lower <= $high) {
            $middle = intval(($lower + $high) / 2);
            if ($a[$middle] == $x) {
                return $middle;
            } elseif ($a[$middle] < $x) {//在后半段里查
                return $this->binSearchRecursive($x, $a, $middle + 1, $high);
            } else {//在前半段里查
                return $this->binSearchRecursive($x, $a, $lower, $middle - 1);
            }
        } else {
            return false;
        }
    }
image.png

平均查找長(zhǎng)度=Log2(n+1)-1

注:雖然二分法查找的效率高渴逻,但是要將表按關(guān)鍵字排序。而排序本身是一種很費(fèi)時(shí)的運(yùn)算音诫,所以二分法比較適用于順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)惨奕。為保持表的有序性,在順序結(jié)構(gòu)中插入和刪除都必須移動(dòng)大量的結(jié)點(diǎn)竭钝。因此梨撞,二分查找特別適用于那種一經(jīng)建立就很少改動(dòng)而又經(jīng)常需要查找的線性表。

分塊查找的基本思想:

二分查找表使分塊有序的線性表和索引表(抽取各塊中的最大關(guān)鍵字及其起始位置構(gòu)成索引表)組成香罐,由于表是分塊有序的卧波,所以索引表是一個(gè)遞增有序表,因此采用順序或二分查找索引表庇茫,以確定待查結(jié)點(diǎn)在哪一塊港粱,由于塊內(nèi)無(wú)序,只能用順序查找旦签。

image.png
設(shè)表共n個(gè)結(jié)點(diǎn)查坪,分b塊,s=n/b

(分塊查找索引表)平均查找長(zhǎng)度=Log2(n/s+1)+s/2

(順序查找索引表)平均查找長(zhǎng)度=(S2+2S+n)/(2S)

注:分塊查找的優(yōu)點(diǎn)是在表中插入或刪除一個(gè)記錄時(shí)宁炫,只要找到該記錄所屬塊偿曙,就在該塊中進(jìn)行插入或刪除運(yùn)算(因塊內(nèi)無(wú)序,所以不需要大量移動(dòng)記錄)羔巢。它主要代價(jià)是增加一個(gè)輔助數(shù)組的存儲(chǔ)控件和將初始表分塊排序的運(yùn)算望忆。

它的性能介于順序查找和二分查找之間罩阵。

八大排序

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的八大排序算法,他們之間關(guān)系如下:

img

排序算法.png

他們的性能比較:

img

性能比較.png

下面启摄,利用Python分別將他們進(jìn)行實(shí)現(xiàn)永脓。

直接插入排序


  • 算法思想:
img

直接插入排序.gif

直接插入排序的核心思想就是:將數(shù)組中的所有元素依次跟前面已經(jīng)排好的元素相比較,如果選擇的元素比已排序的元素小鞋仍,則交換常摧,直到全部元素都比較過(guò)。
因此威创,從上面的描述中我們可以發(fā)現(xiàn)落午,直接插入排序可以用兩個(gè)循環(huán)完成:

  1. 第一層循環(huán):遍歷待比較的所有數(shù)組元素
  2. 第二層循環(huán):將本輪選擇的元素(selected)與已經(jīng)排好序的元素(ordered)相比較。
    如果:selected > ordered肚豺,那么將二者交換
  • 代碼實(shí)現(xiàn)
#直接插入排序
def insert_sort(L):
    #遍歷數(shù)組中的所有元素溃斋,其中0號(hào)索引元素默認(rèn)已排序,因此從1開(kāi)始
    for x in range(1,len(L)):
    #將該元素與已排序好的前序數(shù)組依次比較吸申,如果該元素小梗劫,則交換
    #range(x-1,-1,-1):從x-1倒序循環(huán)到0
        for i in range(x-1,-1,-1):
    #判斷:如果符合條件則交換
            if L[i] > L[i+1]:
                temp = L[i+1]
                L[i+1] = L[i]
                L[i] = temp

希爾排序


  • 算法思想:
img

希爾排序.png

希爾排序的算法思想:將待排序數(shù)組按照步長(zhǎng)gap進(jìn)行分組,然后將每組的元素利用直接插入排序的方法進(jìn)行排序截碴;每次將gap折半減小梳侨,循環(huán)上述操作;當(dāng)gap=1時(shí)日丹,利用直接插入走哺,完成排序。
同樣的:從上面的描述中我們可以發(fā)現(xiàn):希爾排序的總體實(shí)現(xiàn)應(yīng)該由三個(gè)循環(huán)完成:

  1. 第一層循環(huán):將gap依次折半哲虾,對(duì)序列進(jìn)行分組丙躏,直到gap=1
  2. 第二、三層循環(huán):也即直接插入排序所需要的兩次循環(huán)束凑。具體描述見(jiàn)上晒旅。
  • 代碼實(shí)現(xiàn):
#希爾排序
def insert_shell(L):
    #初始化gap值,此處利用序列長(zhǎng)度的一般為其賦值
    gap = (int)(len(L)/2)
    #第一層循環(huán):依次改變gap值對(duì)列表進(jìn)行分組
    while (gap >= 1):
    #下面:利用直接插入排序的思想對(duì)分組數(shù)據(jù)進(jìn)行排序
    #range(gap,len(L)):從gap開(kāi)始
        for x in range(gap,len(L)):
    #range(x-gap,-1,-gap):從x-gap開(kāi)始與選定元素開(kāi)始倒序比較汪诉,每個(gè)比較元素之間間隔gap
            for i in range(x-gap,-1,-gap):
    #如果該組當(dāng)中兩個(gè)元素滿足交換條件废恋,則進(jìn)行交換
                if L[i] > L[i+gap]:
                    temp = L[i+gap]
                    L[i+gap] = L[i]
                    L[i] =temp
    #while循環(huán)條件折半
        gap = (int)(gap/2)

簡(jiǎn)單選擇排序


  • 算法思想
img

簡(jiǎn)單選擇排序.gif

簡(jiǎn)單選擇排序的基本思想:比較+交換。

  1. 從待排序序列中摩瞎,找到關(guān)鍵字最小的元素拴签;
  2. 如果最小元素不是待排序序列的第一個(gè)元素,將其和第一個(gè)元素互換旗们;
  3. 從余下的 N - 1 個(gè)元素中,找出關(guān)鍵字最小的元素构灸,重復(fù)(1)上渴、(2)步岸梨,直到排序結(jié)束。
    因此我們可以發(fā)現(xiàn)稠氮,簡(jiǎn)單選擇排序也是通過(guò)兩層循環(huán)實(shí)現(xiàn)曹阔。
    第一層循環(huán):依次遍歷序列當(dāng)中的每一個(gè)元素
    第二層循環(huán):將遍歷得到的當(dāng)前元素依次與余下的元素進(jìn)行比較,符合最小元素的條件隔披,則交換赃份。
  • 代碼實(shí)現(xiàn)
# 簡(jiǎn)單選擇排序
def select_sort(L):
#依次遍歷序列中的每一個(gè)元素
    for x in range(0,len(L)):
#將當(dāng)前位置的元素定義此輪循環(huán)當(dāng)中的最小值
        minimum = L[x]
#將該元素與剩下的元素依次比較尋找最小元素
        for i in range(x+1,len(L)):
            if L[i] < minimum:
                temp = L[i];
                L[i] = minimum;
                minimum = temp
#將比較后得到的真正的最小值賦值給當(dāng)前位置
        L[x] = minimum

堆排序


  • 堆的概念
    堆:本質(zhì)是一種數(shù)組對(duì)象。特別重要的一點(diǎn)性質(zhì):<b>任意的葉子節(jié)點(diǎn)小于(或大于)它所有的父節(jié)點(diǎn)</b>奢米。對(duì)此抓韩,又分為大頂堆和小頂堆,大頂堆要求節(jié)點(diǎn)的元素都要大于其孩子鬓长,小頂堆要求節(jié)點(diǎn)元素都小于其左右孩子谒拴,兩者對(duì)左右孩子的大小關(guān)系不做任何要求。
    利用堆排序涉波,就是基于大頂堆或者小頂堆的一種排序方法英上。下面,我們通過(guò)大頂堆來(lái)實(shí)現(xiàn)啤覆。

  • 基本思想:
    堆排序可以按照以下步驟來(lái)完成:

    1. 首先將序列構(gòu)建稱為大頂堆苍日;
      (這樣滿足了大頂堆那條性質(zhì):位于根節(jié)點(diǎn)的元素一定是當(dāng)前序列的最大值)
 ![img](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/1156494-596eee6397817ca2.png)

 構(gòu)建大頂堆.png
  1. 取出當(dāng)前大頂堆的根節(jié)點(diǎn),將其與序列末尾元素進(jìn)行交換窗声;
    (此時(shí):序列末尾的元素為已排序的最大值易遣;由于交換了元素,當(dāng)前位于根節(jié)點(diǎn)的堆并不一定滿足大頂堆的性質(zhì))

  2. 對(duì)交換后的n-1個(gè)序列元素進(jìn)行調(diào)整嫌佑,使其滿足大頂堆的性質(zhì)豆茫;

 ![img](https://upload-images.jianshu.io/upload_images/1156494-7e5c63ce1ed48ebf.png)

 Paste_Image.png
  1. 重復(fù)2.3步驟,直至堆中只有1個(gè)元素為止
  • 代碼實(shí)現(xiàn):
#-------------------------堆排序--------------------------------
#**********獲取左右葉子節(jié)點(diǎn)**********
def LEFT(i):
    return 2*i + 1
def RIGHT(i):
    return 2*i + 2
#********** 調(diào)整大頂堆 **********
#L:待調(diào)整序列 length: 序列長(zhǎng)度 i:需要調(diào)整的結(jié)點(diǎn)
def adjust_max_heap(L,length,i):
#定義一個(gè)int值保存當(dāng)前序列最大值的下標(biāo)
    largest = i
#執(zhí)行循環(huán)操作:兩個(gè)任務(wù):1 尋找最大值的下標(biāo)屋摇;2.最大值與父節(jié)點(diǎn)交換
    while (1):
#獲得序列左右葉子節(jié)點(diǎn)的下標(biāo)
        left,right = LEFT(i),RIGHT(i)
#當(dāng)左葉子節(jié)點(diǎn)的下標(biāo)小于序列長(zhǎng)度 并且 左葉子節(jié)點(diǎn)的值大于父節(jié)點(diǎn)時(shí)揩魂,將左葉子節(jié)點(diǎn)的下標(biāo)賦值給largest
        if (left < length) and (L[left] > L[i]):
            largest = left
            print('左葉子節(jié)點(diǎn)')
        else:
            largest = i
#當(dāng)右葉子節(jié)點(diǎn)的下標(biāo)小于序列長(zhǎng)度 并且 右葉子節(jié)點(diǎn)的值大于父節(jié)點(diǎn)時(shí),將右葉子節(jié)點(diǎn)的下標(biāo)值賦值給largest
        if (right < length) and (L[right] > L[largest]):
            largest = right
            print('右葉子節(jié)點(diǎn)')
#如果largest不等于i 說(shuō)明當(dāng)前的父節(jié)點(diǎn)不是最大值炮温,需要交換值
        if (largest != i):
            temp = L[i]
            L[i] = L[largest]
            L[largest] = temp
            i = largest
            print(largest)
            continue
        else:
            break
#********** 建立大頂堆 **********
def build_max_heap(L):
    length = len(L)
    for x in range((int)((length-1)/2),-1,-1):
        adjust_max_heap(L,length,x)
#********** 堆排序 **********
def heap_sort(L):
#先建立大頂堆火脉,保證最大值位于根節(jié)點(diǎn);并且父節(jié)點(diǎn)的值大于葉子結(jié)點(diǎn)
    build_max_heap(L)
#i:當(dāng)前堆中序列的長(zhǎng)度.初始化為序列的長(zhǎng)度
    i = len(L)
#執(zhí)行循環(huán):1. 每次取出堆頂元素置于序列的最后(len-1,len-2,len-3...)
#         2. 調(diào)整堆柒啤,使其繼續(xù)滿足大頂堆的性質(zhì)倦挂,注意實(shí)時(shí)修改堆中序列的長(zhǎng)度
    while (i > 0):
        temp = L[i-1]
        L[i-1] = L[0]
        L[0] = temp
#堆中序列長(zhǎng)度減1
        i = i-1
#調(diào)整大頂堆
        adjust_max_heap(L,i,0)

冒泡排序


  • 基本思想
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冒泡排序.gif

冒泡排序思路比較簡(jiǎn)單:

  1. 將序列當(dāng)中的左右元素,依次比較担巩,保證右邊的元素始終大于左邊的元素方援;
    ( 第一輪結(jié)束后,序列最后一個(gè)元素一定是當(dāng)前序列的最大值涛癌;)
  2. 對(duì)序列當(dāng)中剩下的n-1個(gè)元素再次執(zhí)行步驟1犯戏。
  3. 對(duì)于長(zhǎng)度為n的序列送火,一共需要執(zhí)行n-1輪比較
    (利用while循環(huán)可以減少執(zhí)行次數(shù))

*代碼實(shí)現(xiàn)

#冒泡排序
def bubble_sort(L):
    length = len(L)
#序列長(zhǎng)度為length,需要執(zhí)行l(wèi)ength-1輪交換
    for x in range(1,length):
#對(duì)于每一輪交換先匪,都將序列當(dāng)中的左右元素進(jìn)行比較
#每輪交換當(dāng)中种吸,由于序列最后的元素一定是最大的,因此每輪循環(huán)到序列未排序的位置即可
        for i in range(0,length-x):
            if L[i] > L[i+1]:
                temp = L[i]
                L[i] = L[i+1]
                L[i+1] = temp

快速排序


  • 算法思想:
img

快速排序.gif

快速排序的基本思想:挖坑填數(shù)+分治法

  1. 從序列當(dāng)中選擇一個(gè)基準(zhǔn)數(shù)(pivot)
    在這里我們選擇序列當(dāng)中第一個(gè)數(shù)最為基準(zhǔn)數(shù)
  2. 將序列當(dāng)中的所有數(shù)依次遍歷呀非,比基準(zhǔn)數(shù)大的位于其右側(cè)坚俗,比基準(zhǔn)數(shù)小的位于其左側(cè)
  3. 重復(fù)步驟1.2,直到所有子集當(dāng)中只有一個(gè)元素為止岸裙。
    用偽代碼描述如下:
    1.i =L; j = R; 將基準(zhǔn)數(shù)挖出形成第一個(gè)坑a[i]猖败。
    2.j--由后向前找比它小的數(shù),找到后挖出此數(shù)填前一個(gè)坑a[i]中哥桥。
    3.i++由前向后找比它大的數(shù)辙浑,找到后也挖出此數(shù)填到前一個(gè)坑a[j]中。
    4.再重復(fù)執(zhí)行2拟糕,3二步判呕,直到i==j,將基準(zhǔn)數(shù)填入a[i]中
  • 代碼實(shí)現(xiàn):
#快速排序
#L:待排序的序列送滞;start排序的開(kāi)始index,end序列末尾的index
#對(duì)于長(zhǎng)度為length的序列:start = 0;end = length-1
def quick_sort(L,start,end):
    if start < end:
        i , j , pivot = start , end , L[start]
        while i < j:
#從右開(kāi)始向左尋找第一個(gè)小于pivot的值
            while (i < j) and (L[j] >= pivot):
                j = j-1
#將小于pivot的值移到左邊
            if (i < j):
                L[i] = L[j]
                i = i+1 
#從左開(kāi)始向右尋找第一個(gè)大于pivot的值
            while (i < j) and (L[i] < pivot):
                i = i+1
#將大于pivot的值移到右邊
            if (i < j):
                L[j] = L[i]
                j = j-1
#循環(huán)結(jié)束后侠草,說(shuō)明 i=j,此時(shí)左邊的值全都小于pivot,右邊的值全都大于pivot
#pivot的位置移動(dòng)正確犁嗅,那么此時(shí)只需對(duì)左右兩側(cè)的序列調(diào)用此函數(shù)進(jìn)一步排序即可
#遞歸調(diào)用函數(shù):依次對(duì)左側(cè)序列:從0 ~ i-1//右側(cè)序列:從i+1 ~ end
        L[i] = pivot
#左側(cè)序列繼續(xù)排序
        quick_sort(L,start,i-1)
#右側(cè)序列繼續(xù)排序
        quick_sort(L,i+1,end)

歸并排序


  • 算法思想:
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歸并排序.gif

  1. 歸并排序是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法边涕,該算法是采用分治法的一個(gè)典型的應(yīng)用。它的基本操作是:將已有的子序列合并褂微,達(dá)到完全有序的序列功蜓;即先使每個(gè)子序列有序,再使子序列段間有序宠蚂。
  2. 歸并排序其實(shí)要做兩件事:
  • 分解----將序列每次折半拆分
  • 合并----將劃分后的序列段兩兩排序合并
    因此式撼,歸并排序?qū)嶋H上就是兩個(gè)操作,拆分+合并
  1. 如何合并求厕?
    L[first...mid]為第一段著隆,L[mid+1...last]為第二段,并且兩端已經(jīng)有序呀癣,現(xiàn)在我們要將兩端合成達(dá)到L[first...last]并且也有序美浦。
  • 首先依次從第一段與第二段中取出元素比較,將較小的元素賦值給temp[]
  • 重復(fù)執(zhí)行上一步项栏,當(dāng)某一段賦值結(jié)束浦辨,則將另一段剩下的元素賦值給temp[]
  • 此時(shí)將temp[]中的元素復(fù)制給L[],則得到的L[first...last]有序
  1. 如何分解忘嫉?
    在這里荤牍,我們采用遞歸的方法案腺,首先將待排序列分成A,B兩組庆冕;然后重復(fù)對(duì)A康吵、B序列
    分組;直到分組后組內(nèi)只有一個(gè)元素访递,此時(shí)我們認(rèn)為組內(nèi)所有元素有序晦嵌,則分組結(jié)束。
  • 代碼實(shí)現(xiàn)
# 歸并排序
#這是合并的函數(shù)
# 將序列L[first...mid]與序列L[mid+1...last]進(jìn)行合并
def mergearray(L,first,mid,last,temp):
#對(duì)i,j,k分別進(jìn)行賦值
    i,j,k = first,mid+1,0
#當(dāng)左右兩邊都有數(shù)時(shí)進(jìn)行比較拷姿,取較小的數(shù)
    while (i <= mid) and (j <= last):
        if L[i] <= L[j]:
            temp[k] = L[i]
            i = i+1
            k = k+1
        else:
            temp[k] = L[j]
            j = j+1
            k = k+1
#如果左邊序列還有數(shù)
    while (i <= mid):
        temp[k] = L[i]
        i = i+1
        k = k+1
#如果右邊序列還有數(shù)
    while (j <= last):
        temp[k] = L[j]
        j = j+1
        k = k+1
#將temp當(dāng)中該段有序元素賦值給L待排序列使之部分有序
    for x in range(0,k):
        L[first+x] = temp[x]
# 這是分組的函數(shù)
def merge_sort(L,first,last,temp):
    if first < last:
        mid = (int)((first + last) / 2)
#使左邊序列有序
        merge_sort(L,first,mid,temp)
#使右邊序列有序
        merge_sort(L,mid+1,last,temp)
#將兩個(gè)有序序列合并
        mergearray(L,first,mid,last,temp)
# 歸并排序的函數(shù)
def merge_sort_array(L):
#聲明一個(gè)長(zhǎng)度為len(L)的空列表
    temp = len(L)*[None]
#調(diào)用歸并排序
    merge_sort(L,0,len(L)-1,temp)

基數(shù)排序


  • 算法思想
img

基數(shù)排序.gif

  1. 基數(shù)排序:通過(guò)序列中各個(gè)元素的值惭载,對(duì)排序的N個(gè)元素進(jìn)行若干趟的“分配”與“收集”來(lái)實(shí)現(xiàn)排序。
    分配:我們將L[i]中的元素取出响巢,首先確定其個(gè)位上的數(shù)字描滔,根據(jù)該數(shù)字分配到與之序號(hào)相同的桶中
    收集:當(dāng)序列中所有的元素都分配到對(duì)應(yīng)的桶中,再按照順序依次將桶中的元素收集形成新的一個(gè)待排序列L[ ]
    對(duì)新形成的序列L[]重復(fù)執(zhí)行分配和收集元素中的十位踪古、百位...直到分配完該序列中的最高位含长,則排序結(jié)束
  2. 根據(jù)上述“基數(shù)排序”的展示,我們可以清楚的看到整個(gè)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程
  • 代碼實(shí)現(xiàn)
#************************基數(shù)排序****************************
#確定排序的次數(shù)
#排序的順序跟序列中最大數(shù)的位數(shù)相關(guān)
def radix_sort_nums(L):
    maxNum = L[0]
#尋找序列中的最大數(shù)
    for x in L:
        if maxNum < x:
            maxNum = x
#確定序列中的最大元素的位數(shù)
    times = 0
    while (maxNum > 0):
        maxNum = (int)(maxNum/10)
        times = times+1
    return times
#找到num從低到高第pos位的數(shù)據(jù)
def get_num_pos(num,pos):
    return ((int)(num/(10**(pos-1))))%10
#基數(shù)排序
def radix_sort(L):
    count = 10*[None]       #存放各個(gè)桶的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)
    bucket = len(L)*[None]  #暫時(shí)存放排序結(jié)果
#從低位到高位依次執(zhí)行循環(huán)
    for pos in range(1,radix_sort_nums(L)+1):
        #置空各個(gè)桶的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
        for x in range(0,10):
            count[x] = 0
        #統(tǒng)計(jì)當(dāng)前該位(個(gè)位伏穆,十位拘泞,百位....)的元素?cái)?shù)目
        for x in range(0,len(L)):
            #統(tǒng)計(jì)各個(gè)桶將要裝進(jìn)去的元素個(gè)數(shù)
            j = get_num_pos(int(L[x]),pos)
            count[j] = count[j]+1
        #count[i]表示第i個(gè)桶的右邊界索引
        for x in range(1,10):
            count[x] = count[x] + count[x-1]
        #將數(shù)據(jù)依次裝入桶中
        for x in range(len(L)-1,-1,-1):
            #求出元素第K位的數(shù)字
            j = get_num_pos(L[x],pos)
            #放入對(duì)應(yīng)的桶中,count[j]-1是第j個(gè)桶的右邊界索引
            bucket[count[j]-1] = L[x]
            #對(duì)應(yīng)桶的裝入數(shù)據(jù)索引-1
            count[j] = count[j]-1
        # 將已分配好的桶中數(shù)據(jù)再倒出來(lái)枕扫,此時(shí)已是對(duì)應(yīng)當(dāng)前位數(shù)有序的表
        for x in range(0,len(L)):
            L[x] = bucket[x]

后記


寫完之后運(yùn)行了一下時(shí)間比較:

  • 1w個(gè)數(shù)據(jù)時(shí):
直接插入排序:11.615608
希爾排序:13.012008
簡(jiǎn)單選擇排序:3.645136000000001
堆排序:0.09587900000000005
冒泡排序:6.687218999999999
#****************************************************
快速排序:9.999999974752427e-07 
#快速排序有誤:實(shí)際上并未執(zhí)行
#RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison
#****************************************************
歸并排序:0.05638299999999674
基數(shù)排序:0.08150400000000246
  • 10w個(gè)數(shù)據(jù)時(shí):
直接插入排序:1233.581131
希爾排序:1409.8012320000003
簡(jiǎn)單選擇排序:466.66974500000015
堆排序:1.2036720000000969
冒泡排序:751.274449
#****************************************************
快速排序:1.0000003385357559e-06
#快速排序有誤:實(shí)際上并未執(zhí)行
#RecursionError: maximum recursion depth exceeded in comparison
#****************************************************
歸并排序:0.8262230000000272
基數(shù)排序:1.1162899999999354

從運(yùn)行結(jié)果上來(lái)看陪腌,堆排序、歸并排序烟瞧、基數(shù)排序真的快诗鸭。
對(duì)于快速排序迭代深度超過(guò)的問(wèn)題,可以將考慮將快排通過(guò)非遞歸的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)参滴。

參考:
簡(jiǎn)書(shū)用戶 【LeeLom】的文章 《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的八大排序算法(詳細(xì)整理)》

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
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