python语言中有算法吗
了解算法之前,我们先看一下什么是算法
定义:算法(Algorithm)是指解题方案的准确而完整的描述,是一系列解决问题的清晰指令,算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
python中的常见算法
冒泡排序
效率:O(n2)
原理:
比较相邻的元素,如果第一个比第二个大,就交换他们两个;
对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。做完以后,最后的元素会是最大的数,这里可以理解为走了一趟;
针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个;
持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较,最后数列就是从大到小一次排列;
def bubble_sort(data):
"""
冒泡排序
:param data:
:return:
"""
for i in range(len(data)-1): # 趟数
for j in range(len(data)-i-1): # 遍历数据,依次交换
if data[j] data[j+1]: # 当较大数在前面
data[j],data[j+1]=data[j+1],data[j] #交换两个数的位置
if __name__=='__main__':
import random
data_list=list(range(30))
random.shuffle(data_list)
print("pre:",data_list)
bubble_sort(data_list)
print("after:",data_list)
#结果:
#pre: [22, 11, 19, 16, 12, 18, 20, 28, 27, 4, 21, 10, 9, 7, 1, 6, 5, 29, 8, 0, 17, 26, 13, 14, 15, 24, 25, 23, 3, 2]
#after: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29]
选择排序
效率:O(n2)
原理:
每一次从待排序的列表中选出一个元素,并将其与其他数依次比较,若列表中的某个数比选中的数小,则交换位置,把所有数比较完毕,则会选出最小的数,将其放在最左边(这一过程称为一趟);
重复以上步骤,直到全部待排序的数据元素排完;
demo:
def select_sort(data):
"""
选择排序
:param data: 待排序的数据列表
:return:
"""
for i in range(len(data)-1): #趟数
min_index=i # 记录i趟开始最小的数的索引,我们从最左边开始
for j in range(i+1,len(data)): # 每一次趟需要循环的次数
if data[j] < data[min_index]: # 当数列中的某一个数比开始的数要小时候,更新最小值索引位置
min_index=j
data[i],data[min_index]=data[min_index],data[i] # 一趟走完,交换最小值的位置,第一趟最小
if __name__=='__main__':
import random
data_list=list(range(30))
random.shuffle(data_list) # 打乱列表数据
print("pre:",data_list)
select_sort(data_list)
print("after:",data_list)
#结果:
#pre: [20, 11, 22, 0, 18, 21, 14, 19, 7, 23, 27, 29, 24, 4, 17, 15, 5, 10, 26, 13, 25, 1, 8, 16, 3, 9, 2, 28, 12, 6]
#after: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29]
插入排序
效率:O(n2)
原理:
以从小到大排序为例,元素0为第一个元素,插入排序是从元素1开始,尽可能插到前面。
插入时分插入位置和试探位置,元素i的初始插入位置为i,试探位置为i-1,在插入元素i时,依次与i-1,i-2······元素比较,如果被试探位置的元素比插入元素大,那么被试探元素后移一位,元素i插入位置前移1位,直到被试探元素小于插入元素或者插入元素位于第一位。
重复上述步骤,最后完成排序
demo:
def insert_sort(data):
"""
插入排序
:param data: 待排序的数据列表
:return:
"""
for i in range(1, len(data)): # 无序区域数据
tmp = data[i] # 第i次插入的基准数
for j in range(i, -1, -1):
if tmp < data[j - 1]: # j为当前位置,试探j-1位置
data[j] = data[j - 1] # 移动当前位置
else: # 位置确定为j
break
data[j] = tmp # 将当前位置数还原
if __name__=='__main__':
import random
data_list=list(range(30))
random.shuffle(data_list) # 打乱列表数据
print("pre:",data_list)
insert_sort(data_list)
print("after:",data_list)
#结果:
#pre: [7, 17, 10, 16, 23, 24, 13, 11, 2, 5, 15, 29, 27, 18, 4, 19, 1, 9, 3, 21, 0, 14, 12, 25, 22, 28, 20, 6, 26, 8]
#after: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29]
堆排序
堆定义:本质是一个完全二叉树,如果根节点的值是所有节点的最小值称为小根堆,如果根节点的值是所有节点的最大值,称为大根堆。
效率:O(nlogn)
原理:
将待排序数据列表建立成堆结构(建立堆);
通过上浮(shift_up)或下沉(shift_down)等操作得到堆顶元素为最大元素(已大根堆为例);
去掉堆顶元素,将最后的一个元素放到堆顶,重新调整堆,再次使得堆顶元素为最大元素(相比第一次为第二大元素);
重复3操作,直到堆为空,最后完成排序;
归并排序
效率:O(nlogn)
空间复杂度:O(n)
原理:
申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并后的序列;
设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置;
比较两个指针所指向的元素,选择相对小的元素放入到合并空间,并移动指针到下一位置;
重复步骤3直到某一指针达到序列尾;
将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾。
到此这篇关于python语言中有算法吗的文章就介绍到这了,更多相关python里有算法吗内容请搜索ZaLou.Cn以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持ZaLou.Cn!
- python访问http的GET/POST
- 用openssl库RSA加密解密
- Kobject浅析
- ASP.NET Core应用的错误处理[2]:DeveloperExceptionPageMiddleware中间件如何呈现“开发者异常页面”
- RSA简介(二)——模幂算法
- 为虚拟机vCPU绑定物理CPU
- RSA简介(三)——寻找质数
- RSA简介(四)——求逆算法
- 平方根的C语言实现(三) ——最终程序实现
- ASP.NET Core应用的错误处理[3]:ExceptionHandlerMiddleware中间件如何呈现“定制化错误页面”
- 【视频】Es6新特性-Symbol
- shell编程/字库裁剪(3)——验证
- 特征选择(Feature Selection)引言
- shell编程/字库裁剪(2)——编程过程
- JavaScript 教程
- JavaScript 编辑工具
- JavaScript 与HTML
- JavaScript 与Java
- JavaScript 数据结构
- JavaScript 基本数据类型
- JavaScript 特殊数据类型
- JavaScript 运算符
- JavaScript typeof 运算符
- JavaScript 表达式
- JavaScript 类型转换
- JavaScript 基本语法
- JavaScript 注释
- Javascript 基本处理流程
- Javascript 选择结构
- Javascript if 语句
- Javascript if 语句的嵌套
- Javascript switch 语句
- Javascript 循环结构
- Javascript 循环结构实例
- Javascript 跳转语句
- Javascript 控制语句总结
- Javascript 函数介绍
- Javascript 函数的定义
- Javascript 函数调用
- Javascript 几种特殊的函数
- JavaScript 内置函数简介
- Javascript eval() 函数
- Javascript isFinite() 函数
- Javascript isNaN() 函数
- parseInt() 与 parseFloat()
- escape() 与 unescape()
- Javascript 字符串介绍
- Javascript length属性
- javascript 字符串函数
- Javascript 日期对象简介
- Javascript 日期对象用途
- Date 对象属性和方法
- Javascript 数组是什么
- Javascript 创建数组
- Javascript 数组赋值与取值
- Javascript 数组属性和方法
- 0202年你还不知道面向对象?
- 十问泛型,你能扛住吗?
- 【两万字】面试官:听说你精通集合源码,接我二十个问题!
- 手把手教你搭建一个技术人的博客
- 发布更新|腾讯云 Serverless 产品动态 20200723
- Spring中异步注解@Async的使用、原理及使用时可能导致的问题
- Elasticsearch 聚合数据结果不精确,怎么破?
- Elasticsearch 预处理没有奇技淫巧,请先用好这一招!
- 时滞微分方程的matlab解法
- Zabbix Monitoring Logstash
- Join()和 List()的 6 种化学反应
- lettuce和hbase中对netty的使用你都了解吗?
- SAS-新规试行下诞生的程序
- AIOHTTP的实战(一)
- JMeter二次开发插件实例