python快速排序演算法
㈠ python 快速排序實現的具體代碼,以及講解。我是小白還請講清楚一點,謝謝了。
快速排序:在數組L中選一個數叫支點Pivot,把數組L中所有比支點小的數放在支點的左邊;比支點大的數放在支點右邊..;然後分別對左、右兩個新數組重新各選一個支點,重復之前的排法,直到左、右只剩下一個數不用再分。經過這樣的過程後,整個數組L就被從小到大排好了.
qsort()是排序的實現。qsort(數組,起點序號,終點序號);內容是由partition分好一輪後再分別排左、右子數組。
partition()是選支點,並分配數給左右和區分左右的過程。
㈡ 用python寫了一個快速排序演算法,總是報錯,求問哪裡出錯了
defquick_sort(lst,start_index,end_index):
ifstart_index>end_index:
return
tmp=lst[start_index]
i,j=start_index,end_index
whilei!=j:
while(lst[j]>=tmpandi<j):
j=j-1
while(lst[i]<=tmpandi<j):
i=i+1
ifi<j:
lst[i],lst[j]=lst[j],lst[i]
lst[start_index]=lst[i]
lst[i]=tmp
quick_sort(lst,start_index,i-1)
quick_sort(lst,i+1,end_index)
y=[33,12,45,32,6,78,109,2,1]
quick_sort(y,0,len(y)-1)
printy
㈢ python演算法有哪些
Python演算法的特徵
1. 有窮性:演算法的有窮性指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止;
2. 確切性:演算法的每一步驟必須有確切的定義;
3. 輸入項:一個演算法有0個或多個輸入,以刻畫運算對象的初始情況,所謂0個輸入是指演算法本身定出了初始條件;
4. 輸出項:一個演算法有一個或多個輸出,以反映對輸入數據加工後的結果,沒有輸出的演算法是毫無意義的;
5. 可行性:演算法中執行的任何計算步驟都是可以被分解為基本的可執行操作步,即每個計算步都可以在有限時間內完成;
6. 高效性:執行速度快、佔用資源少;
7. 健壯性:數據響應正確。
Python演算法分類:
1.
冒泡排序:是一種簡單直觀的排序演算法。重復地走訪過要排序的數列,一次比較兩個元素,如果順序錯誤就交換過來。走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換,也就是說該排序已經完成。
2.
插入排序:沒有冒泡排序和選擇排序那麼粗暴,其原理最容易理解,插入排序是一種最簡單直觀的排序演算法啊,它的工作原理是通過構建有序序列,對於未排序數據在已排序序列中從後向前排序,找到對應位置。
3.
希爾排序:也被叫做遞減增量排序方法,是插入排序的改進版本。希爾排序是基於插入排序提出改進方法的排序演算法,先將整個待排序的記錄排序分割成為若干個子序列分別進行直接插入排序,待整個序列中的記錄基本有序時,再對全記錄進行依次直接插入排序。
4. 歸並排序:是建立在歸並操作上的一種有效的排序演算法。該演算法是採用分治法Divide and的一個非常典型的應用。
5. 快速排序:由東尼·霍爾所發展的一種排序演算法。又是一種分而治之思想在排序演算法上的典型應用,本質上快速排序應該算是冒泡排序基礎上的遞歸分治法。
6.
堆排序:是指利用堆這種數據結構所設計的一種排序演算法。堆積是一個近似完全二叉樹的結構,並同時滿足堆積的性質,即子結點的鍵值或索引總是小於它的父結點。
7.
計算排序:其核心在於將輸入的數據值轉化為鍵存儲在額外開辟的數組空間中,作為一種線性時間復雜度的排序,計算排序要求輸入的數據必須是具有確定范圍的整數。
㈣ python演算法有哪些
演算法(Algorithm)是指解題方案的准確而完整的描述,是一系列解決問題的清晰指令,演算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制。也就是說,能夠對一定規范的輸入,在有限時間內獲得所要求的輸出。如果一個演算法有缺陷,或不適合於某個問題,執行這個演算法將不會解決這個問題。不同的演算法可能用不同的時間、空間或效率來完成同樣的任務。一個演算法的優劣可以用空間復雜度與時間復雜度來衡量。
一個演算法應該具有以下七個重要的特徵:
①有窮性(Finiteness):演算法的有窮性是指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止;
②確切性(Definiteness):演算法的每一步驟必須有確切的定義;
③輸入項(Input):一個演算法有0個或多個輸入,以刻畫運算對象的初始情況,所謂0個輸 入是指演算法本身定出了初始條件;
④輸出項(Output):一個演算法有一個或多個輸出,以反映對輸入數據加工後的結果。沒 有輸出的演算法是毫無意義的;
⑤可行性(Effectiveness):演算法中執行的任何計算步驟都是可以被分解為基本的可執行 的操作步,即每個計算步都可以在有限時間內完成(也稱之為有效性);
⑥高效性(High efficiency):執行速度快,佔用資源少;
⑦健壯性(Robustness):對數據響應正確。
相關推薦:《Python基礎教程》
五種常見的Python演算法:
1、選擇排序
2、快速排序
3、二分查找
4、廣度優先搜索
5、貪婪演算法
㈤ Python實現的快速排序演算法詳解
Python實現的快速排序演算法詳解
本文實例講述了Python實現的快速排序演算法。分享給大家供大家參考,具體如下:
快速排序基本思想是:通過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分,其中一部分的所有數據都比另外一部分的所有數據都要小,然後再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序,整個排序過程可以遞歸進行,以此達到整個數據變成有序序列。
如序列[6,8,1,4,3,9],選擇6作為基準數。從右向左掃描,尋找比基準數小的數字為3,交換6和3的位置,[3,8,1,4,6,9],接著從左向右掃描,尋找比基準數大的數字為8,交換6和8的位置,[3,6,1,4,8,9]。重復上述過程,直到基準數左邊的數字都比其小,右邊的數字都比其大。然後分別對基準數左邊和右邊的序列遞歸進行上述方法。
實現代碼如下:
def parttion(v, left, right):
key = v[left]
low = left
high = right
while low < high:
while (low < high) and (v[high] >= key):
high -= 1
v[low] = v[high]
while (low < high) and (v[low] <= key):
low += 1
v[high] = v[low]
v[low] = key
return low
def quicksort(v, left, right):
if left < right:
p = parttion(v, left, right)
quicksort(v, left, p-1)
quicksort(v, p+1, right)
return v
s = [6, 8, 1, 4, 3, 9, 5, 4, 11, 2, 2, 15, 6]
print("before sort:",s)
s1 = quicksort(s, left = 0, right = len(s) - 1)
print("after sort:",s1)
運行結果:
before sort: [6, 8, 1, 4, 3, 9, 5, 4, 11, 2, 2, 15, 6]
after sort: [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5, 6, 6, 8, 9, 11, 15]
㈥ 面試必會八大排序演算法(Python)
一、插入排序
介紹
插入排序的基本操作就是將一個數據插入到已經排好序的有序數據中,從而得到一個新的、個數加一的有序數據。
演算法適用於少量數據的排序,時間復雜度為O(n^2)。
插入排演算法是穩定的排序方法。
步驟
①從第一個元素開始,該元素可以認為已經被排序
②取出下一個元素,在已經排序的元素序列中從後向前掃描
③如果該元素(已排序)大於新元素,將該元素移到下一位置
④重復步驟3,直到找到已排序的元素小於或者等於新元素的位置
⑤將新元素插入到該位置中
⑥重復步驟2
排序演示
演算法實現
二、冒泡排序
介紹
冒泡排序(Bubble Sort)是一種簡單的排序演算法,時間復雜度為O(n^2)。
它重復地走訪過要排序的數列,一次比較兩個元素,如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換,也就是說該數列已經排序完成。
這個演算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢「浮」到數列的頂端。
原理
循環遍歷列表,每次循環找出循環最大的元素排在後面;
需要使用嵌套循環實現:外層循環控制總循環次數,內層循環負責每輪的循環比較。
步驟
①比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大,就交換他們兩個。
②對每一對相鄰元素作同樣的工作,從開始第一對到結尾的最後一對。在這一點,最後的元素應該會是最大的數。
③針對所有的元素重復以上的步驟,除了最後一個。
④持續每次對越來越少的元素重復上面的步驟,直到沒有任何一對數字需要比較。
演算法實現:
三、快速排序
介紹
快速排序(Quicksort)是對冒泡排序的一種改進,借用了分治的思想,由C. A. R. Hoare在1962年提出。
基本思想
快速排序的基本思想是:挖坑填數 + 分治法。
首先選出一個軸值(pivot,也有叫基準的),通過一趟排序將待排記錄分隔成獨立的兩部分,其中一部分記錄的關鍵字均比另一部分的關鍵字小,則可分別對這兩部分記錄繼續進行排序,以達到整個序列有序。
實現步驟
①從數列中挑出一個元素,稱為 「基準」(pivot);
②重新排序數列,所有元素比基準值小的擺放在基準前面,所有元素比基準值大的擺在基準的後面(相同的數可以到任一邊);
③對所有兩個小數列重復第二步,直至各區間只有一個數。
排序演示
演算法實現
四、希爾排序
介紹
希爾排序(Shell Sort)是插入排序的一種,也是縮小增量排序,是直接插入排序演算法的一種更高效的改進版本。希爾排序是非穩定排序演算法,時間復雜度為:O(1.3n)。
希爾排序是基於插入排序的以下兩點性質而提出改進方法的:
·插入排序在對幾乎已經排好序的數據操作時, 效率高, 即可以達到線性排序的效率;
·但插入排序一般來說是低效的, 因為插入排序每次只能將數據移動一位。
基本思想
①希爾排序是把記錄按下標的一定量分組,對每組使用直接插入演算法排序;
②隨著增量逐漸減少,每組包1含的關鍵詞越來越多,當增量減至1時,整個文件恰被分成一組,演算法被終止。
排序演示
演算法實現
五、選擇排序
介紹
選擇排序(Selection sort)是一種簡單直觀的排序演算法,時間復雜度為Ο(n2)。
基本思想
選擇排序的基本思想:比較 + 交換。
第一趟,在待排序記錄r1 ~ r[n]中選出最小的記錄,將它與r1交換;
第二趟,在待排序記錄r2 ~ r[n]中選出最小的記錄,將它與r2交換;
以此類推,第 i 趟,在待排序記錄ri ~ r[n]中選出最小的記錄,將它與r[i]交換,使有序序列不斷增長直到全部排序完畢。
排序演示
選擇排序的示例動畫。紅色表示當前最小值,黃色表示已排序序列,藍色表示當前位置。
演算法實現
六、堆排序
介紹
堆排序(Heapsort)是指利用堆積樹(堆)這種數據結構所設計的一種排序演算法,它是選擇排序的一種。
利用數組的特點快速指定索引的元素。
基本思想
堆分為大根堆和小根堆,是完全二叉樹。
大根堆的要求是每個節點的值不大於其父節點的值,即A[PARENT[i]] >=A[i]。
在數組的非降序排序中,需要使用的就是大根堆,因為根據大根堆的要求可知,最大的值一定在堆頂。
排序演示
演算法實現
七、歸並排序
介紹
歸並排序(Merge sort)是建立在歸並操作上的一種有效的排序演算法。該演算法是採用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應用。
基本思想
歸並排序演算法是將兩個(或兩個以上)有序表合並成一個新的有序表,即把待排序序列分為若干個子序列,每個子序列是有序的。然後再把有序子序列合並為整體有序序列。
演算法思想
自上而下遞歸法(假如序列共有n個元素)
① 將序列每相鄰兩個數字進行歸並操作,形成 floor(n/2)個序列,排序後每個序列包含兩個元素;
② 將上述序列再次歸並,形成 floor(n/4)個序列,每個序列包含四個元素;
③ 重復步驟②,直到所有元素排序完畢。
自下而上迭代法
① 申請空間,使其大小為兩個已經排序序列之和,該空間用來存放合並後的序列;
② 設定兩個指針,最初位置分別為兩個已經排序序列的起始位置;
③ 比較兩個指針所指向的元素,選擇相對小的元素放入到合並空間,並移動指針到下一位置;
④ 重復步驟③直到某一指針達到序列尾;
⑤ 將另一序列剩下的所有元素直接復制到合並序列尾。
排序演示
演算法實現
八、基數排序
介紹
基數排序(Radix Sort)屬於「分配式排序」,又稱為「桶子法」。
基數排序法是屬於穩定性的排序,其時間復雜度為O (nlog(r)m) ,其中 r 為採取的基數,而m為堆數。
在某些時候,基數排序法的效率高於其他的穩定性排序法。
基本思想
將所有待比較數值(正整數)統一為同樣的數位長度,數位較短的數前面補零。然後,從最低位開始,依次進行一次排序。這樣從最低位排序一直到最高位排序完成以後,數列就變成一個有序序列。
基數排序按照優先從高位或低位來排序有兩種實現方案:
MSD(Most significant digital) 從最左側高位開始進行排序。先按k1排序分組, 同一組中記錄, 關鍵碼k1相等,再對各組按k2排序分成子組, 之後, 對後面的關鍵碼繼續這樣的排序分組, 直到按最次位關鍵碼kd對各子組排序後. 再將各組連接起來,便得到一個有序序列。MSD方式適用於位數多的序列。
LSD (Least significant digital)從最右側低位開始進行排序。先從kd開始排序,再對kd-1進行排序,依次重復,直到對k1排序後便得到一個有序序列。LSD方式適用於位數少的序列。
排序效果
演算法實現
九、總結
各種排序的穩定性、時間復雜度、空間復雜度的總結:
平方階O(n²)排序:各類簡單排序:直接插入、直接選擇和冒泡排序;
從時間復雜度來說:
線性對數階O(nlog₂n)排序:快速排序、堆排序和歸並排序;
O(n1+§))排序,§是介於0和1之間的常數:希爾排序 ;
線性階O(n)排序:基數排序,此外還有桶、箱排序。
㈦ 為什麼python內置的sort比自己寫的快速排序快100倍
主要原因,內置函數用C寫的。在Python語言內無論如何造不出內置函數的輪子。這也是通常C跟C++語言用戶更喜歡造基礎演算法的輪了的原因。因為C/C++用戶真有條件寫出匹敵標准庫的演算法,但很多高級語言不行,不是程序員技術差,是客觀條件就根本做不到。
你比如說Java語言沒人造字元串的輪子,C++光一個字元串類就有無數多的實現。是因為C+用戶更喜歡寫字元串類嗎?顯然不是,一方面是因為Java語言內沒法造出匹敵Java內置標准庫演算法的輪子,而C++真的可以,另外一個比較慘的原因是C++標准庫的字元串功能太弱了,大多數高級語言的字元串類功能都比C+標准庫字元串類功能更強。
Cpp內置的排序是快排和堆排的結合,最壞時間復雜度為nlogn,而快排最壞是n2。至於python內部的排序,我認為是一個道理,不會簡簡單單是一個快排,舉個簡單例子,當你數據已經是有序的時候,再傳入快排肯定就不合適。那你設置排序函數的時候,是不是預先將他打亂,再進行快排會更好呢。當然具體不會這么簡單,只是我認為官方給的介面都是很精妙的,很值得學習。
一方面Python中sort函數是用C語言寫的,C++內部的sort是由快排,直接插入和堆排序混合的,當數據量比較大的時候先用的快排,當數據量小的時候用直接插入,因為當數據量變小時,快排中的每個部分基本有序,接近直接插入的最好情況的時間復雜度O(n),就比快排要好一點了。
另外一方面這個的底層實現就是歸並排序。,只是使用了Python無法編寫的底層實現,從而避免了Python本身附加的大量開銷,速度比我們自己寫的歸並排序要快很多,所以說我們一般排序都盡量使用sorted和sort。
㈧ python怎麼快速排序與查找
演算法體現的是一個思想,就像這里體現的是一個"分而治之"的思想,只要思想不山寨,一些小細節其實不要太在意。學演算法嘛,就學個處理問題的思想。不過真正的快排演算法不是這樣的,真正最優的快排要求隨機選擇主元加原址排序。我這里兩樣都沒做到。但是我還是認為他是個快排演算法,因為他的思想就是快排的思想。
很多時候研究演算法去爭論代碼量的多少真的沒有這個必要。
㈨ python包含什麼演算法
Python基礎演算法有哪些?
1.
冒泡排序:是一種簡單直觀的排序演算法。重復地走訪過要排序的數列,一次比較兩個元素,如果順序錯誤就交換過來。走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換,也就是說該排序已經完成。
2.
插入排序:沒有冒泡排序和選擇排序那麼粗暴,其原理最容易理解,插入排序是一種最簡單直觀的排序演算法啊,它的工作原理是通過構建有序序列,對於未排序數據在已排序序列中從後向前排序,找到對應位置。
3.
希爾排序:也被叫做遞減增量排序方法,是插入排序的改進版本。希爾排序是基於插入排序提出改進方法的排序演算法,先將整個待排序的記錄排序分割成為若干個子序列分別進行直接插入排序,待整個序列中的記錄基本有序時,再對全記錄進行依次直接插入排序。
4. 歸並排序:是建立在歸並操作上的一種有效的排序演算法。該演算法是採用分治法Divide and的一個非常典型的應用。
5. 快速排序:由東尼·霍爾所發展的一種排序演算法。又是一種分而治之思想在排序演算法上的典型應用,本質上快速排序應該算是冒泡排序基礎上的遞歸分治法。
6.
堆排序:是指利用堆這種數據結構所設計的一種排序演算法。堆積是一個近似完全二叉樹的結構,並同時滿足堆積的性質,即子結點的鍵值或索引總是小於它的父結點。
7.
計算排序:其核心在於將輸入的數據值轉化為鍵存儲在額外開辟的數組空間中,作為一種線性時間復雜度的排序,計算排序要求輸入的數據必須是具有確定范圍的整數。
㈩ python中有哪些簡單的演算法
首先謝謝邀請,
python中有的演算法還是比較多的?
python之所以火是因為人工智慧的發展,人工智慧的發展離不開演算法!
感覺有本書比較適合你,不過可惜的是這本書沒有電子版,只有紙質的。
這本書對於演算法從基本的入門到實現,循序漸進的介紹,比如裡面就涵蓋了數學建模的常用演算法。
第 1章從數學建模到人工智慧
1.1數學建模1.1.1數學建模與人工智慧1.1.2數學建模中的常見問題1.2人工智慧下的數學1.2.1統計量1.2.2矩陣概念及運算1.2.3概率論與數理統計1.2.4高等數學——導數、微分、不定積分、定積分
第2章 Python快速入門
2.1安裝Python2.1.1Python安裝步驟2.1.2IDE的選擇2.2Python基本操作2.2.1第 一個小程序2.2.2注釋與格式化輸出2.2.3列表、元組、字典2.2.4條件語句與循環語句2.2.5break、continue、pass2.3Python高級操作2.3.1lambda2.3.2map2.3.3filter
第3章Python科學計算庫NumPy
3.1NumPy簡介與安裝3.1.1NumPy簡介3.1.2NumPy安裝3.2基本操作3.2.1初識NumPy3.2.2NumPy數組類型3.2.3NumPy創建數組3.2.4索引與切片3.2.5矩陣合並與分割3.2.6矩陣運算與線性代數3.2.7NumPy的廣播機制3.2.8NumPy統計函數3.2.9NumPy排序、搜索3.2.10NumPy數據的保存
第4章常用科學計算模塊快速入門
4.1Pandas科學計算庫4.1.1初識Pandas4.1.2Pandas基本操作4.2Matplotlib可視化圖庫4.2.1初識Matplotlib4.2.2Matplotlib基本操作4.2.3Matplotlib繪圖案例4.3SciPy科學計算庫4.3.1初識SciPy4.3.2SciPy基本操作4.3.3SciPy圖像處理案例第5章Python網路爬蟲5.1爬蟲基礎5.1.1初識爬蟲5.1.2網路爬蟲的演算法5.2爬蟲入門實戰5.2.1調用API5.2.2爬蟲實戰5.3爬蟲進階—高效率爬蟲5.3.1多進程5.3.2多線程5.3.3協程5.3.4小結
第6章Python數據存儲
6.1關系型資料庫MySQL6.1.1初識MySQL6.1.2Python操作MySQL6.2NoSQL之MongoDB6.2.1初識NoSQL6.2.2Python操作MongoDB6.3本章小結6.3.1資料庫基本理論6.3.2資料庫結合6.3.3結束語
第7章Python數據分析
7.1數據獲取7.1.1從鍵盤獲取數據7.1.2文件的讀取與寫入7.1.3Pandas讀寫操作7.2數據分析案例7.2.1普查數據統計分析案例7.2.2小結
第8章自然語言處理
8.1Jieba分詞基礎8.1.1Jieba中文分詞8.1.2Jieba分詞的3種模式8.1.3標注詞性與添加定義詞8.2關鍵詞提取8.2.1TF-IDF關鍵詞提取8.2.2TextRank關鍵詞提取8.3word2vec介紹8.3.1word2vec基礎原理簡介8.3.2word2vec訓練模型8.3.3基於gensim的word2vec實戰
第9章從回歸分析到演算法基礎
9.1回歸分析簡介9.1.1「回歸」一詞的來源9.1.2回歸與相關9.1.3回歸模型的劃分與應用9.2線性回歸分析實戰9.2.1線性回歸的建立與求解9.2.2Python求解回歸模型案例9.2.3檢驗、預測與控制
第10章 從K-Means聚類看演算法調參
10.1K-Means基本概述10.1.1K-Means簡介10.1.2目標函數10.1.3演算法流程10.1.4演算法優缺點分析10.2K-Means實戰
第11章 從決策樹看演算法升級
11.1決策樹基本簡介11.2經典演算法介紹11.2.1信息熵11.2.2信息增益11.2.3信息增益率11.2.4基尼系數11.2.5小結11.3決策樹實戰11.3.1決策樹回歸11.3.2決策樹的分類
第12章 從樸素貝葉斯看演算法多變193
12.1樸素貝葉斯簡介12.1.1認識樸素貝葉斯12.1.2樸素貝葉斯分類的工作過程12.1.3樸素貝葉斯演算法的優缺點12.23種樸素貝葉斯實戰
第13章 從推薦系統看演算法場景
13.1推薦系統簡介13.1.1推薦系統的發展13.1.2協同過濾13.2基於文本的推薦13.2.1標簽與知識圖譜推薦案例13.2.2小結
第14章 從TensorFlow開啟深度學習之旅
14.1初識TensorFlow14.1.1什麼是TensorFlow14.1.2安裝TensorFlow14.1.3TensorFlow基本概念與原理14.2TensorFlow數據結構14.2.1階14.2.2形狀14.2.3數據類型14.3生成數據十二法14.3.1生成Tensor14.3.2生成序列14.3.3生成隨機數14.4TensorFlow實戰
希望對你有幫助!!!
貴在堅持,自己掌握一些,在工作中不斷打磨,高薪不是夢!!