排序~~~

https://blog.youkuaiyun.com/xiaoxiaojie12321/article/details/81380834

1. 序言

2.代码(均为升序)

2.1 交换类排序

2.1.1 冒泡排序

每趟遍历中，两两比较，把最大的顶到最后

def maopao(arr):
	length = len(arr)
	for i in range(length):
		for j in range(1,length-i):
			if arr[j]<arr[j-1]:
				arr[j-1],arr[j] = arr[j],arr[j-1]
	print(arr)

2.1.2 快排

快速排序的基本思想：选取一个主元，通过一趟排序将待排记录分隔成独立的三部分，按升序来讲，主元左部分均比主元小，主元右部分均比主元大。

下面代码中选取最后一个元素为主元，然后从左到右遍历实现（和图示不一样）

def sortOne(arr,start,end):
	ind = start-1
	for i in range(start,end):
		if arr[i]<=arr[end]:
			ind += 1
			arr[ind],arr[i] = arr[i],arr[ind]
	ind += 1
	arr[ind],arr[end] = arr[end],arr[ind]
	return ind
def quickSort(arr,start,end):
	if start < end:
		mid = sortOne(arr,start,end)
		quickSort(arr,mid+1,end)
		quickSort(arr,start,mid-1)

2.2 选择排序

2.2.1 简单选择排序

每趟选择最小的放在前面

def xuanpai(arr):
	length = len(arr)
	for i in range(length):
		min_ind = i
		for j in range(i+1,length):
			if arr[j]<arr[min_ind ]:
				min_ind = j
		arr[i],arr[min_ind ] = arr[min_ind ],arr[i]
	print(arr)

2.2.2 堆排序

堆是一种数据结构，可以把堆看作一棵完全二叉树，若这棵树满足父节点值大于左右子结点值，则为最大堆；若父节点值小于左右子节点值则为最小堆。

完全二叉树特点：可以用一个列表表示完全二叉树，若父节点在列表中的index是$i$，那么其左子节点若存在则其角标为$2\ast i$，右子结点若存在则其角标为$2\ast i+1$；若一个节点index为$i$，那么其父节点index一定为$i//2$

排序（按最大根来实现）：先将初始列表按最大堆进行建立，建立后列表中的第一个值最大，那么将其与最后一个数交换，然后对除了最后一个数的列表再进行最大堆操作，然后将操作后的与倒数第二个交换，迭代进行n-1次。

def createMaxDui(arr, low, high):
	i,j = low, 2*low #i是父节点，j是左子节点
	temp = arr[i]
	while j<=high:
		if j<high and arr[j]<arr[j+1]: # 若右子结点比左子节点大，那么j指向右子结点
			j += 1
		if temp<arr[j]:
			arr[i] = arr[j] # 右子节点大于原先的父节点，那么将右子节点放到父节点位置上
			i = j # 将父节点指针i指向j，继续对改动过的节点向下调整
			j = 2*i
		else:
			break
	arr[i] = temp

def duiSort(arr, length):
	for i in range(length//2,-1,-1):  # 从第length//2 到 0 逐渐建立初始堆
		createMaxDui(arr, i, length-1)
	for i in range(length-1, 0, -1): # 建立好初始堆后，逐个获取最大值并放到最后
		arr[i],arr[0]=arr[0],arr[i]
		# 交换后已经破化了最大堆结构，因此对改动后剩下的节点重新建立最大堆
		createMaxDui(arr,0,i-1)

2.3 插入排序

2.3.1 直接插入排序

def insert(arr):
	length = len(arr)
	for i in range(1,length):
		temp = arr[i]
		j = i-1
		while temp < arr[j] and j>=0:
			arr[j+1] = arr[j]
			j = j-1
		arr[j+1] = temp
	print(arr)

2.4 归并排序

def sortOne(arr,start,mid,end):
	temp_pre = [arr[i] for i in range(start,mid+1)] # 深复制
	temp_behind = [arr[i] for i in range(mid+1,end+1)]
	i,pre,be = start,0,0
	while i < end+1:
		if pre==len(temp_pre) or be == len(temp_behind):
			if be==len(temp_behind):
				arr[i] = temp_pre [pre]
				pre += 1
			else:
				arr[i] = temp_behind [be]
				be += 1
		else:
			if temp_pre[pre]<temp_behind[be]:
				arr[i] = temp_pre [pre]
				pre += 1
			else:
				arr[i] = temp_behind [be]
				be += 1
		i+=1
def mergeSort(arr,start,end):
	if start < end:
		mid = (start+end)//2
		mergeSort(arr,start,mid)
		mergeSort(arr,mid+1,end)
		sortOne(arr,start,mid,end)