超详细！掌握经典排序算法，助你成为算法高手

2022-12-13 02:25:07

排序算法：深入浅出的比较

引言

在计算机科学中，排序算法是一门重要的技术，用于对数据集合进行有序排列。这些算法根据数据规模和排序复杂度而有所不同。本文深入探究三种时间复杂度为 O(n^2) 的基本排序算法：冒泡排序、选择排序和插入排序，旨在帮助初学者理解它们的原理和特性。

冒泡排序：简单直观的排序算法

冒泡排序是一种易于理解的排序算法，通过反复比较相邻元素并交换它们的顺序，将最大元素逐个"冒泡"到数组末尾。这种直观的算法尽管实现简单，但随着数据规模增大，其运行效率会显著下降。

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

选择排序：稳定可靠的排序算法

选择排序是一种稳定的排序算法，这意味着它可以保持相等元素的相对顺序。它通过在每次迭代中找到数组中最小的元素并将其与第一个元素交换，逐步将元素排序。

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

插入排序：小规模数据集的高效排序算法

插入排序是一种高效的排序算法，特别适用于小规模数据集。它将一个元素视为一张"卡片"，并将其插入到已经排好序的数组中，使其保持有序。

def insertion_sort(arr):
    for i in range(1, len(arr)):
        key = arr[i]
        j = i - 1
        while j >= 0 and key < arr[j]:
            arr[j + 1] = arr[j]
            j -= 1
        arr[j + 1] = key
    return arr