Python常用排序算法的实现代码

本文主要列举六种常见排序算法：插入排序，冒泡排序，快速排序，选择排序，归并排序，希尔排序

1. 插入排序

插入排序默认当前被插入的序列是有序的，新元素插入到应该插入的位置，使得新序列仍然有序。

		
def insertion_sort(old_list):
  n=len(old_list)
  k=0
  for i in range(1,n):
    temp=old_list[i]
    j=i
    while j>0 and temp<old_list[j-1]:
      old_list[j]=old_list[j-1]
      j=j-1
    old_list[j]=temp
  return old_list
		

			
		

2. 冒泡排序

冒泡排序的原理是对序列进行遍历，遍历过程中如果发现相邻两个元素，左边的元素大于右边，则进行交换，一次遍历之后最大的元素被移动到对尾，然后进行第二次遍历，直到队列有序。

def bubble_sort(old_list):
  n=len(old_list)
  for i in range(n-1):
    for j in range(n-1-i):
      if old_list[j]>old_list[j+1]:
        old_list[j],old_list[j+1]=old_list[j+1],old_list[j]
  return old_list
		

			
		

3. 快速排序

快速排序的实现方法是设置两个游标，一个从前往后，一个从后往前，如果左侧游标所指数据大于右侧，两数据进行交换，直到两个游标指向同一数据，则第一趟遍历结束。结束时游标所在数据，左侧都比其小，右侧都比其大。

接下来对游标前后的两个序列进行递归操作。

def quick_sort(list,low,high):
  i=low
  j=high  
  if i >= j:
    return list
  key=list[i]
  while i < j:
    while i < j and list[j]>=key:
      j = j - 1
    list[i]=list[j]
    while i < j and list[i]<=key:
      i = i + 1
    list[j]=list[i]
  list[i]=key
  quick_sort(list,low,i-1)
  quick_sort(list,j+1,high)
  return list
		

			
		

4. 选择排序

选择排序的原理是是先找到起始数组中最小的元素，将它交换到i=0；然后寻找剩下元素中最小的元素，将它交换到i=1的位置…… 直到找到第二大的元素，将它交换到n-2的位置。这时，整个数组的排序完成。

def select_sort(list):
  length=len(list)
  for i in range(length):
    min_index=i
    for j in range(i,length):
      if list[j]<list[min_index]:
        min_index=j
    list[i],list[min_index]=list[min_index],list[i]
  return list
		

			
		

5. 归并排序

归并排序是对数组进行拆分再拆分，直到不能再拆分，然后分别对最小粒度的子数组进行合并，然后再合并稍微大一点的数组，直到最终合成一个最大的数组。分两个函数完成，一个负责拆分，一个负责排序合并。

def merge_sort(list):
  if len(list)<=1:
    return list
  mid=int(len(list)/2)
  left=merge_sort(list[:mid])
  right=merge_sort(list[mid:])
  return merge(left,right)
def merge(list1,list2):
  list=[]
  i,j=0,0
  while i<len(list1) and j<len(list2):
    if list1[i]<list2[j]:
      list.append(list1[i])
      i=i+1
    elif list1[i]>=list2[j]:
      list.append(list2[j])
      j=j+1
  list.extend(list1[i:])
  list.extend(list2[j:])
  return list
		

			
		

6. 希尔排序

希尔排序，也称递减增量排序算法，是插入排序的一种更高效的改进版本，但希尔排序是非稳定排序算法。

插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时，效率高，即可以达到线性排序的效率；但插入排序一般来说是低效的，因为插入排序每次只能将数据移动一位。

希尔排序的基本思想是：先将整个待排序的记录序列分割成为若干子序列分别进行直接插入排序，待整个序列中的记录“基本有序”时，再对全体记录进行依次直接插入排序。

def shell_sort(nums):
  step = len(nums)/2
  while step > 0:
    for i in range(step, len(nums)):
      while i >= step and nums[i-step] > nums[i]:
        nums[i], nums[i-step] = nums[i-step], nums[i]
        i -= step
    step = step/2
  return nums