本文正在参加「Python主题月」，详情查看 活动链接
排序三人组
冒泡排序
冒泡排序（英语：Bubble Sort）是一种简单的排序算法。它重复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
冒泡排序算法的运作如下：
比较相邻的元素。如果第一个比第二个大（升序），就交换他们两个。 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。 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。
冒泡排序的分析
交换过程图示(第一次)：
冒泡排序的演示
冒泡排序代码实现
def bubble_sort1(li):
"""冒泡排序"""
n = len(li)
# 外层循环控制趟数
for j in range(n-1):
exchange = False
# 内层循环为当前i趟数,所需要比较的次数
for i in range(0, n-1-j):
# 9-1-0 = 8 i = 0
if li[i] > li[i + 1]:
li[i], li[i + 1] = li[i + 1], li[i]
exchange = True
# 每一趟的变化
print(li)
if not exchange:
return
选择排序
选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。
选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上，则它不会被移动。选择排序每次交换一对元素，它们当中至少有一个将被移到其最终位置上，因此对n个元素的表进行排序总共进行至多n-1次交换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中，选择排序属于非常好的一种。
选择排序分析
选择排序演示
红色表示当前最小值，黄色表示已排序序列，蓝色表示当前位置。
简单版选择排序
def select_sort_simple(li):
li_new = []
for i in range(len(li)):
min_val = min(li)
li_new.append(min_val)
li.remove(min_val)
return li_new
li = [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]
print(select_sort_simple(li))
缺点：重新生成了一个列表,占用更多的内存
优化后的选择排序
def select_sort(li):
"""选择排序"""
n = len(li)
# 需要进行n-1次选择操作
for i in range(n-1): # 0-8
# 记录最小位置
min_index = i # i = 0
# 从min_index位置到末尾选择出最小数据
for j in range(min_index, n): # j = 0-8
if li[j] < li[min_index]:
min_index = j
# 循环结束,根据找到的min_index交换值
li[i], li[min_index] = li[min_index], li[i]
# 查看每次选择的结果
print(li)
插入排序
插入排序（英语：Insertion Sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。
首先，我们将数组中的数据分为两个区间，已排序区间和未排序区间。初始已排序区间只有一个元素，就是数组的第一个元素。插入算法的核心思想是取未排序区间中的元素，在已排序区间中找到合适的插入位置将其插入，并保证已排序区间数据一直有序。重复这个过程，直到未排序区间中元素为空，算法结束。
拿抓牌来举例： 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
插入排序演示
插入排序代码实现
def insert_sort(li):
# 从第二个位置，即下标为1的元素开始向前插入
for i in range(1, len(li)): # 1-8
# 从第i个元素开始向前比较，如果小于前一个元素，交换位置
for j in range(i, 0, -1): # 1 2 1 0
if li[j] < li[j - 1]: # 26 < 54
li[j], li[j - 1] = li[j - 1], li[j]
print(li)
