选择排序与快速排序--算法注释

# 选择排序
# 策略：搜索整个列表，找到最小项的位置，如果该位置不是列表的第一个位置，算法就交换在这两个位置的项
# 时间复杂度最好情况为线性阶，最坏或者平均情况均为平方阶

def selectionsort(lyst):
    i = 0
    while i < len(lyst) - 1:
        minIndex = i  # 先假设第一个位置是最小值位置
        j = i + 1  # 从它后面位置开始进行比较
        while j < len(lyst):  # 将列表遍历，找到最小值
            if lyst[j] < lyst[minIndex]:  # 如果比开始假设最小值小，那就将最小值索引赋给现在的
                minIndex = j
            j += 1
        if minIndex != i:  # 第一次遍历完后找到最小值的索引不再是原来的i了，就可以将其与i的位置调换
            lyst[i], lyst[minIndex] = lyst[minIndex], lyst[i]
        i += 1
        return lyst


lyst = [9, 7, 5]
print(selectionsort(lyst))

冒泡排序策略是从列表的开头出开始，并且比较一对数据项，直到移动到列表的末尾；每当成对的两项之间的顺序不正确的时候，算法就交换位置。

快速排序

时间复杂度最坏的情况是平方阶，其他情况是O(nlog₂n)

# Created by fly at 2019/2/24
# 思想是： 递归和分而治之
def partition(lyst, left, right):
    # 首先将基准点与最后一项交换位置
    middle = (left + right) // 2
    pivot = lyst[middle]
    lyst[middle] = lyst[right]
    lyst[right] = pivot
    # 在第一项之前建立一个边界
    boundary = left
    # 将小于基准点的项移动到左边
    for i in range(left, right):  # 第一次分割操作时，是扫描整个列表的
        if lyst[i] < pivot:  # 将小于基准点的项换到边界的位置
            lyst[i], lyst[boundary] = lyst[boundary], lyst[i]
            boundary += 1  # 边界向后移动，继续扫描小点
    # 整个扫描完毕后已经没有比基准点小的了，这时的边界位置即是新的子列表（小于基准点项的集合）的右边
    lyst[right], lyst[boundary] = lyst[boundary], lyst[right]
    return boundary

# 递归函数：上面的函数结束将列表分割成两个子列表，因此我们要想办法让上面的算法统一作用于子列表
def quicksort_helper(lyst, left, right):
    if left < right:
        pivot_location = partition(lyst, left, right)  # 函数返回的边界是子列表的右边，按照上面的算法，第一步自然是将基准项与最右边项交换
        # 递归
        quicksort_helper(lyst, left, pivot_location - 1)  # 因为前面一句是已经进行一次分割，所以这是基准点左边的列表（不包括基准点）进行排序
        quicksort_helper(lyst, pivot_location + 1, right)  # 对基准点右边的列表排序

def quicksort(lyst):
    quicksort_helper(lyst, 0, len(lyst) - 1)

import random

def main(size = 5, sort = quicksort):  # 加入一些默认参数
    lyst = []
    for count in range(size):
        lyst.append(random.randint(1, size + 1))  # 5个[1, 21]之间的随机数组成的列表
    print(lyst)
    sort(lyst)  # 这一步调用函数，已经使得lyst内容改变，所以后面打印lyst有结果
    print(lyst)  # 如果直接写print(sort(lyst))，结果是None，因为定义quicksort函数后面没有加 return lyst，

if __name__ == '__main__':
    main()

 注意：Python list内置排序方法有sort()，sorted()。用list.sort()方法来排序，此时list本身将被修改，但sorted()不会；还有list.sort()方法仅被定义在list中，而sorted()方法对所有的可迭代序列都有效。时间复杂度最坏和平均情况为O(nlogn)