算法-排序-1.冒泡排序/2.选择排序/3.插入排序

1.冒泡排序：列表每两个相邻的数，如果前面比后面大，则交换这两个数

　　一趟排序完成后，则无序区减少一个数，有序区增加一个数

　　代码关键点：趟，无序区范围

　　第0趟，无序区没有数
　　第1趟，无序区1个数
　　无序去范围：
　　第i趟，无序区有n-i个数，无序区范围为n-i-1（从0开始,指针不会指到最后一个数）

　　代码如下：

 1 # 时间复杂度：O(n*n)
 2 def bubble_sort(li):
 3     for i in range(len(li)-1):  # 第i趟
 4         for j in range(len(li)-i-1): # 无序区范围，指针最多走到的位置
 5             if li[j] > li[j+1]:
 6                 li[j],li[j+1] = li[j+1],li[j]
 7         print(li)
 8 
 9 li = [3,9,7,2,4,6,5,8]
10 print(li)
11 bubble_sort(li)

bubble_sort

　　优化方法：如果在一趟结束后没有任何数变化，则可以结束掉接下来的循环

 1 def bubble_sort(li):
 2     for i in range(len(li)-1):  # 第i趟
 3         exchange = False
 4         for j in range(len(li)-i-1): # 无序区范围，指针最多走到的位置
 5             if li[j] > li[j+1]:
 6                 li[j],li[j+1] = li[j+1],li[j]
 7                 exchange = True
 8         print(li)
 9         if not exchange:
10             return
11 
12 
13 li = [3,9,7,2,4,6,5,8]
14 print(li)
15 bubble_sort(li)

optimize_bubble_sort

2.选择排序：　

　　方法一：
　　　　循环一个列表从中找到最小的数，然后将这个数添加到一个空列表中，最后将这个数从原列表中剔除掉

　　缺点：
　　　　1.增加了一个新列表，需要更多的内存
　　　　2.min和remove时间复杂度都是O(n),最后的时间复杂度是O(n*n)

　　代码如下：

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 1 def select_sort_simple(li):
 2     li_new = []
 3     for i in range(len(li)):
 4         min_val = min(li)
 5         li_new.append(min_val)
 6         li.remove(min_val)
 7     return li_new
 8 
 9 li = [3, 9, 7, 2, 4, 6, 5, 8]
10 print(select_sort_simple(li))

select_sort_simple

　　方法二:
　　　　1.一趟排序记录最小的数，放到第一个位置
　　　　2.在一趟排序记录列表无序区最小的数，放到第二个位置
　　　　......
　　　　3.算法关键点：有序区和无序区，无序区最小数的位置

　　代码如下：

 1 def select_sort(li):
 2     for i in range(len(li)-1):  # 第i趟，最后一个数不需要选择了
 3         min_loc = i  # 把无序区第一个数当做最小的数来标记
 4         for j in range(i,len(li)):
 5             if li[j] < li[min_loc]:
 6                 min_loc = j
 7         li[i],li[min_loc] = li[min_loc],li[i] # 将无序区第一个数换成最小的数
 8         print(li)
 9 
10 li = [3, 9, 7, 2, 4, 6, 5, 8]
11 print(li)
12 select_sort(li)

select_sort

3.插入排序：

　　初始时手里(有序区)只有一张牌
　　每次(从无序区)摸一张牌，插入到手里已有牌的正确位置

　　当有序区的数比摸到的牌大的时候并且有序区的下标不小于0的时候，将有序区的牌往后挪个位置

　　时间复杂度：O(n*n)

　　代码如下：

 1 def insert_sort(li):
 2     for i in range(1,len(li)):  # i 表示摸到的牌的下标
 3         temp = li[i]
 4         j = i - 1  # j 指的是手里的牌的下标
 5         while j >= 0 and li[j] > temp:
 6             li[j+1] = li[j]
 7             j -= 1   # 指针往前移
 8         li[j+1] = temp
 9         print(li)
10 
11 li = [3, 9, 7, 2, 4, 6, 5, 8]
12 print(li)
13 insert_sort(li)

insert_sort