1.插入排序：
原理：对未排序序列中的每一个数据，在已排序序列中从后向前扫描比较，小于则交换位置，否则结束扫描。
最坏时间复杂度O（n^2）。
实现代码：
1 import random as rm
2
3
4 def random_create():
5 list2 = []
6 for i in range(100):
7 list2.append(rm.randint(0, 100))
8 return list2
9
10
11 def sort_x1(listx):
12 """插入排序，稳定,从第二个数往左边比较插入"""
13 for i in range(1, len(listx)): # 从1到n所有位置都需要插入操作
14 for j in range(i, 0, -1): # 从i开始往左比较
15 if listx[j] < listx[j-1]: # 小于则交换位置
16 listx[j], listx[j-1] = listx[j-1], listx[j]
17 else:
18 break
19
20
21 if __name__ == "__main__":
22 list1 = random_create()
23 sort_x1(list1)
24 print(list1)
2.希尔排序：
原理：插入算法的一个版本，插入算法是每次扫描相邻的数据进行比较，希尔排序是对数列进行分组，列与列之间跨步比较。
时间复杂度：O(n^2)
实现代码：
1 import random as rm
2
3
4 def random_create():
5 list2 = []
6 for i in range(100):
7 list2.append(rm.randint(0, 100))
8 return list2
9
10
11 def sort_x1(listx):
12 """希尔算法，不稳定排序"""
13 n = len(listx)
14 step = int(n/2) # 如果步长大于0，则跨步排序
15 while step > 0:
16 for i in range(step, n):
17 j = i
18 # 从第一个步长开始判断
19 while j >= step and listx[j-step] > listx[j]:
20 # 交换位置
21 listx[j-step], listx[j] = listx[j], listx[j-step]
22 j -= step
23 step = int(step/2) # 新的步长
24
25
26 if __name__ == "__main__":
27 list1 = random_create()
28 sort_x1(list1)
29 print(list1)
3.冒泡排序：
原理：重复地遍历数列，每次比较两个元素，如果顺序错误则交换，知道不在需要交换为止。
时间复杂度：O(n^2)
实现代码：
1 import random as rm
2
3
4 def sort_x1(list1):
5 """冒泡排序"""
6 for j in range(len(list1)):
7 count = 0
8 for i in range(len(list1) - j - 1): # 比较的次数在递减
9 if list1[i] > list1[i + 1]:
10 list1[i + 1], list1[i] = list1[i], list1[i + 1]
11 count += 1
12 if count == 0:
13 return
14
15 return list1
16
17
18 def random_create():
19 list2 = []
20 for i in range(100):
21 list2.append(rm.randint(0, 100))
22 return list2
23
24 if __name__ == "__main__":
25 list1 = random_create()
26 sort_x1(list1)
27 print(list1)
4.选择排序：
原理：每次从未排序的数列中通过比较找到最小的那个数，用下标记录下来，然后用它和未排序数列的第一个数交换，每次
只需要交换一次就能得到一个数据的最终位置。
时间复杂度：O（n^2）
1 import random as rm
2
3
4 def sort_x1(list1):
5 """选择排序,不稳定，相同值可能交换位置"""
6 # 需要进行n-1次选择操作
7 for i in range(len(list1) - 1):
8 # 记录最小位置
9 min_index = i
10 # 从i+1位置到末尾选择出最小数据
11 for j in range(i + 1, len(list1)):
12 if list1[j] < list1[min_index]:
13 min_index = j
14 # 如果选择出的数据不在正确位置，进行交换
15 if min_index != i:
16 list1[i], list1[min_index] = list1[min_index], list1[i]
17
18
19 def random_create():
20 list2 = []
21 for i in range(10000):
22 list2.append(rm.randint(0, 100))
23 return list2
24
25 if __name__ == "__main__":
26 list1 = random_create()
27 sort_x1(list1)
28 print(list1)
5.归并排序：
原理：首先将数组分解成单个数字数组，这时每个数组可以看做有序数组，然后不停地比较合并两个有序数组，直到数组
有一个为空。
时间复杂度：O(n^2)
代码实现：
1 import random as rm
2
3
4 def random_create():
5 list2 = []
6 for i in range(100):
7 list2.append(rm.randint(0, 100))
8 return list2
9
10
11 def sort_x1(listx):
12 """归并排序"""
13 # 第一步分解数组，递归
14 if len(listx) <= 1: # 数组如果为空，或只有一个，返回本身
15 return listx
16 n = int(len(listx) / 2)
17 left_data = sort_x1(listx[:n]) # 递归分解左半边数据
18 right_data = sort_x1(listx[n:]) # 递归分解右半边数据
19
20 # 合并数据
21 return add_lr(left_data, right_data)
22
23
24 def add_lr(left, right):
25 """合并数据"""
26 # 指针记录左右两组下标
27 l, r = 0, 0
28 result = [] # 记录结果
29 while l < len(left) and r < len(right):
30 if left[l] <= right[r]:
31 result.append(left[l])
32 l += 1
33 else:
34 result.append(right[r])
35 r += 1
36 # 拼接剩余的数据
37 result += left[l:]
38 result += right[r:]
39 return result
if __name__ == "__main__":
list1 = random_create()
sort_x1(list1)
print(list1)
6.快速排序：
原理：每次将数据划分成两个部分，一部分的最大数比另一部分的最小数都要小；一直递归划分下去，直到得到的子数组不能再
划分为止。
时间复杂度：O(n^2)
代码实现：
1 import random as rm
2
3
4 def random_create():
5 list2 = []
6 for i in range(100):
7 list2.append(rm.randint(0, 100))
8 return list2
9
10
11 def sort_x1(listx, st, end):
12 """快速排序"""
13 # 判断是否该退出递归
14 if st >= end:
15 return
16 # 设置基准值
17 mid = listx[st]
18 # 设置左右移动的游标
19 low = st
20 high = end
21 # 循环判断
22 while low < high:
23 # 从右边找到小于基准的值
24 while low < high and listx[high] >= mid:
25 high -= 1
26 listx[low] = listx[high] # 将值赋值给左边游标指向的位置
27 # 找出左边大于基准的值
28 while low < high and listx[low] <= mid:
29 low += 1
30 listx[high] = listx[low]
31
32 # 循环结束时low=high
33 listx[low] = mid
34 # 递归调用函数
35 sort_x1(listx, st, low-1)
36 sort_x1(listx, low+1, end)
37
38
39 if __name__ == "__main__":
40 list1 = random_create()
41 sort_x1(list1, 0, len(list1)-1)
42 print(list1)
ps：本文转自博主 天宇之游