经典排序之插入排序(希尔排序)
发布日期:2022-02-12 16:07:04
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分类:技术文章
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一、背景
加深自己对经典排序算法的理解,并且探索更多简化的写法和优化的表现。
二、算法介绍
1. 插入排序,一般也被称为直接插入排序。对于少量元素的排序,它是一个有效的算法。插入排序是一种最简单的方法,它的基本思想是将一个记录插入到已经排好序的有序表中,从而一个新的、记录数增1的有序表。在其实现过程使用双层循环,外层循环对除了第一个元素之外的所有元素,内层循环对当前元素前面有序表进行待插入位置查找,并进行移动 。
2. 希尔排序(Shell's Sort)是的一种又称“缩小增量排序”(Diminishing Increment Sort),是直接插入的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。该方法因 D.L.Shell 于 1959 年提出而得名。
希尔排序是把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序;随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越多,当增量减至 1 时,整个文件恰被分成一组,便终止。
三、经典代码实现:
def insert_sort(random_list: list) -> list: """ 插入排序 保证前面的队列是一个有序的 每次从后面找一个插入到有序的里面去 当后面的数比前面小才需要进行插入 否则跳过当前数 :param random_list: :return: """ length = len(random_list) if length <= 1: return random_list for i in range(1, length): for j in range(i,0,-1): if random_list[j-1] > random_list[j]: random_list[j-1], random_list[j] = random_list[j], random_list[j-1] else: break return random_listdef shell_sort(random_list: list) -> list: """ 希尔排序 插入排序的优化 按照步长进行多次插入排序 每次把步长缩短一半 直到步长为1 :param random_list: :return: """ length = len(random_list) if length <= 1: return random_list gap = length//2 while gap > 0: for i in range(gap, length): for j in range(i, 0, -gap): if random_list[j-gap] > random_list[j]: random_list[j], random_list[j-gap] = random_list[j-gap], random_list[j] if gap == 1: break gap = gap//2 return random_list
四、优化思考
插入排序的方法很容易理解,依次将未排序的插入到已排序的列表中,而希尔排序则是宏观上对插入排序进行多次调控后,最后再按照插入排序进行排序,这样看起来操作次数增加了,但是减少了在插入的时候寻找到合适位置的次数,因此算法效率得到了提升。
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[***.202.152.39]2024年04月16日 20时52分51秒
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