6、排序与字符串算法全解析

排序与字符串算法全解析

1. 插入排序

插入排序类似于整理一副扑克牌，逐步将元素插入到已排序的部分中。以下是一段简单的插入排序代码示例：

while i > 0 and a_list[i - 1] > value:
    a_list[i] = a_list[i - 1]
    i = i - 1
a_list[i] = value

这段代码可以将列表 [6, 6, 8, 2] 转换为 [5, 6, 8, 2] ，完成了列表前两个元素的排序，剩余部分只需重复相同过程。

1.1 使用场景

插入排序和冒泡排序一样是稳定排序，时间复杂度为 $O(n^2)$，效率不高。但在处理几乎有序的数据时，插入排序表现出色。例如，对于列表 [1, 2, 3, 4, 5, 7, 6] ，由于插入排序中的内层 while 循环仅在两个数字顺序错误时执行，因此排序这个几乎有序的列表仅需八步，时间复杂度接近 $O(n)$。

2. 归并排序

归并排序是一种递归排序算法，它不断将列表分成两半，直到每个子列表只有一个元素，然后按正确顺序合并这些子列表。

2.1 工作原理

以下是归并排序的工作流程：
1. 分割列表 ：使用递归将原始列表不断分割成只包含一个元素的子列表。例如，对于列表 [6, 3, 9, 2] <