python经典百题之1000个数排序

题目：对1000个数进行排序

程序分析

对1000个数进行排序可以使用多种排序算法，如冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等。这里我们将使用冒泡排序、选择排序和快速排序来实现。

方法1: 冒泡排序

冒泡排序是一种简单直观的排序算法，它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。

def bubble_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        for j in range(0, n-i-1):
            if arr[j] > arr[j+1]:
                arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]

# Example usage
arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
bubble_sort(arr)
print("Sorted array using Bubble Sort:", arr)

方法2: 选择排序

选择排序是一种简单直观的排序算法，它每次找到未排序部分的最小值，然后将其放到已排序部分的末尾。

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

# Example usage
arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
selection_sort(arr)
print("Sorted array using Selection Sort:", arr)

方法3: 快速排序

快速排序是一种高效的排序算法，它通过选取一个基准元素，将数组分割成两部分，左边的元素小于基准，右边的元素大于基准，然后对左右两部分分别递归地进行快速排序。

def quick_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    pivot = arr[len(arr) // 2]
    left = [x for x in arr if x < pivot]
    middle = [x for x in arr if x == pivot]
    right = [x for x in arr if x > pivot]
    return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)

# Example usage
arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
sorted_arr = quick_sort(arr)
print("Sorted array using Quick Sort:", sorted_arr)

解题思路及优缺点

• 冒泡排序:
  • 优点:
    • 简单直观，实现容易。
  • 缺点:
    • 效率较低，时间复杂度为O(n^2)。
• 选择排序:
  • 优点:
    • 实现简单，不占用额外空间。
  • 缺点:
    • 效率一般，时间复杂度为O(n^2)。
• 快速排序:
  • 优点:
    • 高效，通常是最快的通用排序算法。
  • 缺点:
    • 需要额外的空间，时间复杂度最坏情况下为O(n^2)。

总结推荐

推荐使用快速排序，因为它在平均情况下具有较高的效率，通常比冒泡排序和选择排序更快。同时，快速排序是常用的通用排序算法，应用广泛。