三个基础排序算法

排序在计算机算法中非常常见也非常基础，不管是准备面试还是纯属兴趣，掌握它都很有必要。

• 选择排序

基本思想：预置list[i]为最小，逐个比较range(i,len(list))里的元素，找到最小元素的下标，和刚开始预置的list[i]交换；前部分作为有序区，后面部分作为无序区，知道遍历完所有无序区。

• 冒泡排序

基本思想：逐个比较相邻的元素，后者小，则进行交换，最终将最大的数（无序区局部最大值）推送到列表最后端（有序区）。

• 插入排序

基本思想：从第2个元素开始，将该元素插入到已排好的有序区内，即逐个和有序区数据比较，找到应该插入的位置，将有序区该位置后的元素均往后移一位，最后将该元素放入应该插入的位置。

代码示例如下：

# 2021.11.4
# 排序算法（代码中默认升序）

# 选择排序1
# 时间复杂度：O(N3)
# 非原地排序，空间复杂度高
def select_sort1(li):
    new_li = []
    for i in range(len(li)):
        min_item = min(li)
        new_li.append(min_item)
        li.remove(min_item)
        print(new_li)
    return new_li

# 选择排序2:原地排序
# 时间复杂度：O(N2)
# 空间复杂度： O(1)
def select_sort2(li):
    for i in range(len(li)-1):
        min_index = i
        for j in range(i, len(li)): # 无序区寻找最小值得下标
            if li[min_index] > li[j]:
                min_index = j
        li[i], li[min_index] = li[min_index], li[i] # 将最小值和开始预置的最小值位置交换，补充到有序区
        print(li)


# 冒泡排序
# 时间复杂度：O(N2)
# 空间复杂度： O(1)
def bubble_sort(li):
    for i in range(len(li)-1):
        for j in range(len(li)-1-i):
            if li[j] > li[j+1]:
                li[j], li[j+1] = li[j+1], li[j]
        print(li)

# 插入排序
# 时间复杂度：O(N2)
# 空间复杂度： O(1)
def insert_sort(li):
    for i in range(1, len(li)): # 摸牌次数n-1
        tmp = li[i]
        j = i - 1 # 手里牌的小标，即有序区的下标
        while tmp < li[j] and j >= 0:
            li[j+1] = li[j]
            j -= 1
        li[j+1] = tmp
        print(li)

if __name__ == '__main__':
    import random
    li = [i for i in range(1, 10, 1)]
    random.shuffle(li)
    print(li)
    insert_sort(li)