使用Python实现七大排序算法的代码实例

 更新时间:2023年07月29日 10:14:46   作者:次时代小羊  
这篇文章主要介绍了使用Python实现七大排序算法的代码实例,所谓排序,就是使一串记录,按照其中的某个或某些关键字的大小,递增或递减的排列起来的操作,需要的朋友可以参考下

Python实现七种常见的排序算法

import random, time
# 生成随机数组
def generate_random_array(size, lrange, rrange):
    return [random.randint(lrange, rrange) for i in range(size)]
# 判断数组是否顺序有序
def is_order_asc(arr):
    for i in range(len(arr) - 1):
        if arr[i] > arr[i + 1]:
            return False
    return True
# 排序算法装饰器
def sort(name):
    def decoration(sort_func):
        def wrapper(*dargs, **dkw):
            start_time = time.time()
            sort_func(*dargs, **dkw)
            if is_order_asc(*dargs):
                print(name + ':数组排序所需时间为:' + str((time.time() - start_time) * 1000) + '毫秒')
            else:
                print(name + ':数组排序失败')
        return wrapper
    return decoration
@sort('冒泡排序')
def bubble_sort(arr):
    length = len(arr)
    for i in range(length - 1):
        for j in range(length - 1):
            if arr[j + 1] < arr[j]:
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
@sort('选择排序')
def select_sort(arr):
    for i in range(len(arr) - 1):
        min = i
        for j in range(i + 1,len(arr)):
            if arr[j] < arr[min]:
                min = j
        arr[min], arr[i] = arr[i], arr[min]
@sort('插入排序')
def insert_sort(arr):
    for i in range(1, len(arr)):
        insert_value = arr[i]
        for j in range(i, -1, -1):
            if arr[j - 1] <= insert_value:
                break
            arr[j] = arr[j - 1]
        arr[j] = insert_value
@sort('希尔排序')
def shell_sort(arr):
    h = 1
    while h * 3 + 1 < len(arr):
        h = h * 3 + 1
    while h > 0:
        for i in range(h, len(arr)):
            insert_value = arr[i]
            for j in range(i, -1, -h):
                if (arr[j - h] <= insert_value):
                    break
                arr[j] = arr[j - h]
            arr[j] = insert_value
        h = int((h - 1) / 3)
@sort('统计排序')
def count_sort(arr):
    min_value = arr[0]
    max_value = arr[0]
    for i in range(1, len(arr)):
        if arr[i] > max_value:
            max_value = arr[i]
        elif arr[i] < min_value:
            min_value = arr[i]
        else:
            pass
    count = [0 for i in range(max_value - min_value + 1)]
    for i in arr:
        count[i - min_value] += 1
    index = 0
    for i in range(len(count)):
        for j in range(count[i]):
            arr[index] = i + min_value
            index += 1
@sort('快速排序')
def quick_sort(arr):
    quick(arr, 0, len(arr) - 1)
def quick(arr, start, end):
    if start >= end:
        return
    pivot_index = partition(arr, start, end)
    quick(arr, start, pivot_index - 1)
    quick(arr, pivot_index + 1, end)
def partition(arr, start, end):
    pivot = arr[start]
    mark = start
    for i in range(start + 1, end + 1):
        if arr[i] <= pivot:
            mark += 1
            arr[i], arr[mark] = arr[mark], arr[i]
    arr[start], arr[mark] = arr[mark], arr[start]
    return mark
@sort('归并排序')
def merge_sort(arr):
    merge_sort2(arr, 0, len(arr) - 1)
def merge_sort2(arr, start, end):
    if start >= end:
        return
    middle = int((end - start) / 2) + start
    merge_sort2(arr, start, middle)
    merge_sort2(arr, middle + 1, end)
    merge(arr, start, middle, end)
def merge(arr, start, middle, end):
    copy = [arr[i] for i in range(start, end + 1)]
    left = start
    right = middle + 1
    index = start
    while left <= middle and right <= end:
        if copy[left - start] <= copy[right - start]:
            arr[index] = copy[left - start]
            left+=1
        else:
            arr[index] = copy[right - start]
            right+=1
        index+=1
    while left <= middle:
        arr[index] = copy[left - start]
        left+=1
        index+=1
    while right <= end:
        arr[index] = copy[right - start]
        right+=1
        index+=1
if __name__ == '__main__':
    bubble_sort(generate_random_array(10000, 0, 1000000))
    select_sort(generate_random_array(10000, 0, 1000000))
    insert_sort(generate_random_array(10000, 0, 1000000))
    shell_sort(generate_random_array(10000, 0, 1000000))
    count_sort(generate_random_array(10000, 50, 100))
    quick_sort(generate_random_array(10000, 0, 1000000))
    merge_sort(generate_random_array(10000, 0, 1000000))

最后附上一份 JavaPython 执行同样的排序逻辑的消耗时间对比。

  • 数据规模为 10000
  • 时间单位为毫秒
算法javaPython
冒泡排序17913996
选择排序463955
插入排序154074
希尔排序363
统计排序12
快速排序323
归并排序352

到此这篇关于使用Python实现七大排序算法的代码实例的文章就介绍到这了,更多相关Python七大排序算法内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

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