2018-01-27排序算法

近日购入了《啊哈！算法》一书，虽然书上以C语言代码为例进行算法讲解，我却想先尝试用我的三脚猫Python功夫进行实战学习。

第一章内容是排序，啊哈磊学长给出的例子是将分数5， 3， 5， 2， 8进行从大到小的排序，并让读者自行思考十五分钟。我的思路是先找出最大值，然后每次减一进行匹配，看数据是否存在于最初的list中，并逐一append。
思路简单易行，缺点是效率十分低下。
'''
numbers = [5, 3, 5, 2, 8]

def get_max():
max = 0
for num in numbers:
if max < num:
max = num
return max

L = []
L.append(get_max())
i = 0

while i < get_max():
i = i + 1
temp = get_max()-i
for num in numbers:
if num == temp:
L.append(temp)

print(L)
'''
(真的是快被今天的给气哭了，调成了markdown编辑器还是无法正确写出代码格式）
运行成功后，看了下啊哈磊对于桶排序的介绍：有n+1个桶，编号从0~n，每出现一个数，计数一次相应的桶，最后再来数每个桶出现的次数。

我的思想与桶排序颇为类似，只是我的桶个数是以list中的最大值为上限。

但这种桶排序效率太低太耗内存了，因此，接下来介绍另一个方法：冒泡排序。“冒泡排序的基本思想是：每次比较两个相邻的元素，如果他们的顺序错误就把它们交换过来”。这样就简单高效多了。用Python代码实现如下：

'''
numbers = [5, 3, 5, 8, 2]
length = len(numbers)
j = length
while j >=0:
j = j - 1
for i in range(j):
if numbers[i] < numbers[i+1]:
numbers[i], numbers[i+1] = numbers[i+1], numbers[i]

print(numbers)
'''
关键是“越小的越靠后”，即，要先把最小的元素位置确定，再依次从小到大进行由后向前的排序。核心是【双重嵌套循环】。
值得注意的是，while j>=0的循环不可偷懒写成for i in range(j)的循环（没错我一开始就是这样写的，但一直不能正确归位），因为这样的第一层循环是从0-length，第二层循环也会因此受到影响。

这两种排序方法都易于理解，可惜桶排序费内存，冒泡排序费时间。

那么，又快又省空间的排序算法有吗？

——快速排序。

快速排序：先在序列中随便找一个数作为基准数，之后确定基准数的位置k，然后以第k位的基准数为分界点，使左边的数大于等于基准数，右边的数小于等于基准数。

要确定基准数的位置k，具体方法是从初始序列的左右两端开始“探测”，先从左往右找一个小于基准数的数，再从右向左找一个大于基准数的数，然后交换它们。其本源思想是二分法。

当然，Python中有一个最简单有效的排序方法：list.sort()
XD