Python学习（三） 八大排序算法的实现（下）
本文Python实现了插入排序、基数排序、希尔排序、冒泡排序、快速排序、直接选择排序、堆排序、归并排序的后面四种。
上篇：Python学习（三） 八大排序算法的实现（上）
1.快速排序
描述
通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
1．先从数列中取出一个数作为基准数。
2．分区过程，将比这个数大的数全放到它的右边，小于或等于它的数全放到它的左边。
3．重复上述过程
代码实现
def quick_sort(lists):
if lists == []:
return []
else:
divide = lists[0]
lesser = quick_sort([x for x in lists[1:] if x<divide])
#链表推导式，返回值是由for或if子句之后的表达式得到的元素组成的链表
bigger = quick_sort([x for x in lists[1:] if x>=divide])
return lesser + [divide] + bigger
if __name__=="__main__":
lists = [19,-3,2,10,45,-34,17]
print quick_sort(lists)2.直接选择排序
描述
基本思想：第1趟，在待排序记录r1 ~ r[n]中选出最小的记录，将它与r1交换；第2趟，在待排序记录r2 ~ r[n]中选出最小的记录，将它与r2交换；以此类推，第i趟在待排序记录r[i] ~ r[n]中选出最小的记录，将它与r[i]交换，使有序序列不断增长直到全部排序完毕。
代码实现
def select_order(lists):
length = len(lists)
for i in range(0,length):
min = i
for j in range(i+1,length):
if lists[min] > lists[j]:
min = j
lists[min],lists[i] = lists[i],lists[min]
return lists
if __name__ == '__main__':
lists = [12,13,15,9,16,14]
print select_order(lists) 3.堆排序
描述
堆排序(Heapsort)是指利用堆积树（堆）这种数据结构所设计的一种排序算法，它是选择排序的一种。可以利用数组的特点快速定位指定索引的元素。堆分为大根堆和小根堆，是完全二叉树。大根堆的要求是每个节点的值都不大于其父节点的值，即A[PARENT[i]] >= A[i]。在数组的非降序排序中，需要使用的就是大根堆，因为根据大根堆的要求可知，最大的值一定在堆顶。 利用了大顶堆堆顶元素最大的特点，不断取出最大元素，并调整使剩下的元素还是大顶堆，依次取出最大元素就是排好序的列表。
代码实现
def fixDown(a,k,n): #自顶向下堆化，从k开始堆化
N=n-1
while 2*k<=N:
j=2*k
if j<N and a[j]<a[j+1]: #选出左右孩子节点中更大的那个
j+=1
if a[k]<a[j]:
a[k],a[j]=a[j],a[k]
k=j
else:
break
def heapSort(l):
n=len(l)-1
for i in range(n//2,0,-1):
fixDown(l,i,len(l))
while n>1:
l[1],l[n]=l[n],l[1]
fixDown(l,1,n)
n-=1
return l[1:]
if __name__ == '__main__':
l=[-1,26,5,77,1,61,11,59,15,48,19] #第一个元素不用，占位
res=heapSort(l)
print(res) 4.归并排序
描述
归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。
归并排序具体工作原理如下（假设序列共有n个元素）：
1. 将序列每相邻两个数字进行归并操作，形成个序列，排序后每个序列包含两个元素
2. 将上述序列再次归并，形成个序列，每个序列包含四个元素
3. 重复步骤2，直到所有元素排序完毕
代码实现
def merge_sort(list):
if(len(list) <= 1): return lst
left = merge_sort(lst[:len(list)/2])
right = merge_sort(lst[len(list)/2:len(list)])
result = []
while len(left) > 0 and len(right)> 0:
if( left[0] > right[0]):
result.append(right.pop(0))
else:
result.append(left.pop(0))
if(len(left)>0): result.extend(merge_sort(left))
else: result.extend(merge_sort(right))
return result
def main():
L = [2,11,55,33,32,64,18]
print merge_sort(L)
if __name__=="__main__":
main()