python常用算法

本文介绍了三种常见的查找算法:无序表查找、二分查找及二叉排序树查找,并提供了每种算法的Python实现代码。通过具体示例展示了如何使用这些算法进行数据查找。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

1.无序表查找:是数据不排序的线性查找,遍历数据元素

 


 
  1. def sequential_search(slist, key):

  2. for i in xrange(len(slist)):

  3. if slist[i] == key:

  4. return i

  5. return -1

  6.  
  7. sindex = sequential_search([1,3,4,7,5,8,2,9,6], 3)

  8. print sindex

2.二分查找:查找表中不断取中间元素与查找值进行比较,以二分之一的倍率进行表范围的缩小


 
  1. def middle_search(mlist,value):

  2.     if value > mlist[-1] or value < mlist[0]:

  3.         return -1

  4.     else:

  5.         start,end = 0,len(mlist)

  6.         while start < end:

  7.             middle = (start+end)/2

  8.             if mlist[middle] == value:

  9.                 return middle

  10.             elif mlist[middle] > value:

  11.                 end = middle

  12.             else:

  13.                 start = middle

  14.         return -1

  15.  
  16. mindex = middle_search([1,2,3,4,5,6,7,8,9], 1)

  17. print mindex

3.二叉排序树:二叉排序树又称为二叉查找树;若它的左子树不为空,则左子树上所有节点的值均小于它的根结构的值;若它的右子树不为空,则右子树上所有节点的值均大于它的根结构的值;它的左、右子树也分别为二叉排序树


 
  1. # -*- coding:utf-8 -*-

  2.  
  3. class BSTNode:

  4. """

  5. 定义一个二叉树节点类。

  6. 以讨论算法为主,忽略了一些诸如对数据类型进行判断的问题。

  7. """

  8. def __init__(self, data, left=None, right=None):

  9. """

  10. 初始化

  11. :param data: 节点储存的数据

  12. :param left: 节点左子树

  13. :param right: 节点右子树

  14. """

  15. self.data = data

  16. self.left = left

  17. self.right = right

  18.  
  19. class BinarySortTree:

  20. """

  21. 基于BSTNode类的二叉排序树。维护一个根节点的指针。

  22. """

  23. def __init__(self):

  24. self._root = None

  25.  
  26. def is_empty(self):

  27. return self._root is None

  28.  
  29. def search(self, key):

  30. """

  31. 关键码检索

  32. :param key: 关键码

  33. :return: 查询节点或None

  34. """

  35. bt = self._root

  36. while bt:

  37. entry = bt.data

  38. if key < entry:

  39. bt = bt.left

  40. elif key > entry:

  41. bt = bt.right

  42. else:

  43. return entry

  44. return None

  45.  
  46. def insert(self, key):

  47. """

  48. 插入操作

  49. :param key:关键码

  50. :return: 布尔值

  51. """

  52. bt = self._root

  53. if not bt:

  54. self._root = BSTNode(key)

  55. return

  56. while True:

  57. entry = bt.data

  58. if key < entry:

  59. if bt.left is None:

  60. bt.left = BSTNode(key)

  61. return

  62. bt = bt.left

  63. elif key > entry:

  64. if bt.right is None:

  65. bt.right = BSTNode(key)

  66. return

  67. bt = bt.right

  68. else:

  69. bt.data = key

  70. return

  71.  
  72. def delete(self, key):

  73. """

  74. 二叉排序树最复杂的方法

  75. :param key: 关键码

  76. :return: 布尔值

  77. """

  78. p, q = None, self._root # 维持p为q的父节点,用于后面的链接操作

  79. if not q:

  80. print("空树!")

  81. return

  82. while q and q.data != key:

  83. p = q

  84. if key < q.data:

  85. q = q.left

  86. else:

  87. q = q.right

  88. if not q: # 当树中没有关键码key时,结束退出。

  89. return

  90. # 上面已将找到了要删除的节点,用q引用。而p则是q的父节点或者None(q为根节点时)。

  91. if not q.left:

  92. if p is None:

  93. self._root = q.right

  94. elif q is p.left:

  95. p.left = q.right

  96. else:

  97. p.right = q.right

  98. return

  99. # 查找节点q的左子树的最右节点,将q的右子树链接为该节点的右子树

  100. # 该方法可能会增大树的深度,效率并不算高。可以设计其它的方法。

  101. r = q.left

  102. while r.right:

  103. r = r.right

  104. r.right = q.right

  105. if p is None:

  106. self._root = q.left

  107. elif p.left is q:

  108. p.left = q.left

  109. else:

  110. p.right = q.left

  111.  
  112. def __iter__(self):

  113. """

  114. 实现二叉树的中序遍历算法,

  115. 展示我们创建的二叉排序树.

  116. 直接使用python内置的列表作为一个栈。

  117. :return: data

  118. """

  119. stack = []

  120. node = self._root

  121. while node or stack:

  122. while node:

  123. stack.append(node)

  124. node = node.left

  125. node = stack.pop()

  126. yield node.data

  127. node = node.right


 
  1. lis = [62, 58, 88, 48, 73, 99, 35, 51, 93, 29, 37, 49, 56, 36, 50]

  2. bs_tree = BinarySortTree()

  3. for i in range(len(lis)):

  4. bs_tree.insert(lis[i])

  5.  
  6. for i in bs_tree:

print i

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