一、背景
加深自己对经典排序算法的理解,并且探索更多简化的写法和优化的表现。
二、算法介绍
1. 插入排序,一般也被称为直接插入排序。对于少量元素的排序,它是一个有效的算法 。插入排序是一种最简单的排序方法,它的基本思想是将一个记录插入到已经排好序的有序表中,从而一个新的、记录数增1的有序表。在其实现过程使用双层循环,外层循环对除了第一个元素之外的所有元素,内层循环对当前元素前面有序表进行待插入位置查找,并进行移动 。
2. 希尔排序(Shell's Sort)是插入排序的一种又称“缩小增量排序”(Diminishing Increment Sort),是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。该方法因 D.L.Shell 于 1959 年提出而得名。
希尔排序是把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序;随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越多,当增量减至 1 时,整个文件恰被分成一组,算法便终止。
三、经典代码实现:
def insert_sort(random_list: list) -> list:
"""
插入排序 保证前面的队列是一个有序的 每次从后面找一个插入到有序的里面去 当后面的数比前面小才需要进行插入 否则跳过当前数
:param random_list:
:return:
"""
length = len(random_list)
if length <= 1:
return random_list
for i in range(1, length):
for j in range(i,0,-1):
if random_list[j-1] > random_list[j]:
random_list[j-1], random_list[j] = random_list[j], random_list[j-1]
else:
break
return random_list
def shell_sort(random_list: list) -> list:
"""
希尔排序 插入排序的优化 按照步长进行多次插入排序 每次把步长缩短一半 直到步长为1
:param random_list:
:return:
"""
length = len(random_list)
if length <= 1:
return random_list
gap = length//2
while gap > 0:
for i in range(gap, length):
for j in range(i, 0, -gap):
if random_list[j-gap] > random_list[j]:
random_list[j], random_list[j-gap] = random_list[j-gap], random_list[j]
if gap == 1:
break
gap = gap//2
return random_list
四、优化思考
插入排序的方法很容易理解,依次将未排序的插入到已排序的列表中,而希尔排序则是宏观上对插入排序进行多次调控后,最后再按照插入排序进行排序,这样看起来操作次数增加了,但是减少了在插入的时候寻找到合适位置的次数,因此算法效率得到了提升。