左神学算法学习日记：数据结构与算法探秘之旅（第一篇）

2024-01-09 08:28:40

在浩瀚的编程世界中，数据结构与算法犹如两颗璀璨的明珠，熠熠生辉，照亮了程序员的前进之路。左神学算法学习日记将带你踏上数据结构与算法的探秘之旅，从入门到精通，全面掌握这些编程的基石，为你的编程之旅奠定坚实的基础。

选择排序的基本思路与代码实现

选择排序，顾名思义，是通过不断地选择未排序数组中的最小（或最大）元素，将其与数组首元素交换，从而达到排序的目的。选择排序的代码实现如下：

def selection_sort(arr):
    for i in range(len(arr) - 1):
        min_index = i
        for j in range(i + 1, len(arr)):
            if arr[j] < arr[min_index]:
                min_index = j
        arr[i], arr[min_index] = arr[min_index], arr[i]
    return arr

交换排序中的冒泡排序

冒泡排序也是一种常用的排序算法。其基本思想是，通过不断地比较相邻元素，将较大的元素向后推移，较小的元素向前移动，直至数组完全有序。冒泡排序的代码实现如下：

def bubble_sort(arr):
    for i in range(len(arr) - 1):
        for j in range(len(arr) - i - 1):
            if arr[j] > arr[j + 1]:
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
    return arr

使用异或巧妙交换两数的思路与代码实现

异或运算符（^)可以巧妙地交换两个数的值，而无需使用临时变量。其代码实现如下：

def swap_two_numbers(a, b):
    a = a ^ b
    b = a ^ b
    a = a ^ b
    return a, b

二分法的应用以及思路

二分法是一种快速查找算法，其基本思想是将数组分为两半，比较目标元素与中间元素，若目标元素小于中间元素，则在前半段继续查找，否则在后半段继续查找，如此递归下去，直到找到目标元素或数组为空。二分法的代码实现如下：

def binary_search(arr, target):
    low = 0
    high = len(arr) - 1
    while low <= high:
        mid = (low + high) // 2
        if arr[mid] == target:
            return mid
        elif arr[mid] < target:
            low = mid + 1
        else:
            high = mid - 1
    return -1