使用Python实现插入排序算法

本文介绍插入排序算法,核心思想是将元素逐个插入已排序子数组,类似整理扑克牌时的有序插入。基本思路:从数组第二个元素开始,将每个元素视为待插入元素,与已排序子数组从后往前比较,找到合适位置后插入,确保子数组始终有序。 以Python实现为例,外层循环遍历待插入元素(从索引1开始),内层循环通过while比较并后移元素,用临时变量temp保存当前元素,最终插入到正确位置。代码为原地排序,仅用一个临时变量,空间复杂度O(1)。 时间复杂度:最好情况(数组已排序)O(n),最坏情况(逆序)O(n²);空间复杂度O(1)。适用于小规模数据或基本有序数据,实现简单且稳定。

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使用Python实现冒泡排序算法

### 冒泡排序:基础排序算法解析 冒泡排序基于“气泡上升”原理,核心思想是重复比较相邻元素,交换错误顺序的元素,使较大元素逐步“冒泡”到数组末尾,直至整体有序。其工作步骤为:多轮遍历数组,每轮比较相邻元素并交换逆序对,每轮结束后最大未排序元素归位;若某轮无交换,说明数组已有序,提前终止。 Python实现中,通过外层循环控制排序轮数(最多n-1轮),内层循环比较相邻元素并交换,用`swapped`标志优化终止条件。时间复杂度最坏为O(n²)(完全逆序),最好为O(n)(已排序,优化后),空间复杂度O(1),且为稳定排序。 冒泡排序简单直观,适合小规模数据,是理解排序思想的基础。通过其原理与Python代码实现,可快速掌握相邻元素比较交换的核心逻辑。

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为什么说冒泡排序是‘初学者友好型’排序算法?

冒泡排序被称为“初学者友好型”排序算法,因其逻辑直观、代码简单、示例清晰,能帮助初学者快速掌握排序核心思想。 定义:它通过重复比较相邻元素,将较大元素逐步“冒”到数组末尾,最终实现有序,核心是“比较-交换”循环——外层控制轮数(最多n-1轮),内层遍历比较相邻元素并交换,若某轮无交换则提前终止。 初学者友好原因: 1. **逻辑直观**:类似“排队调整”,直观理解两两交换与逐步有序; 2. **代码简单**:嵌套循环实现,结构清晰(外层轮数、内层比较交换,优化后提前终止); 3. **示例清晰**:如[5,3,8,4,2]的排序过程(每轮冒最大数到末尾),具体步骤易理解; 4. **理解本质**:帮助理解“有序”“交换”“终止条件”等排序核心要素。 虽时间复杂度O(n²)、效率低,但作为排序启蒙工具,能让初学者“先学会走路”,为后续学习快速排序等算法奠基。

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选择排序:最简单排序之一,最少交换实现方法

选择排序是计算机科学基础排序算法,因逻辑简单且交换次数最少,成为初学者入门首选。其核心思路是将数组分为已排序和未排序两部分,每次在未排序部分中找到最小元素,与未排序部分的首元素交换,逐步扩展已排序部分,最终完成排序。例如对数组[64,25,12,22,11],通过多轮寻找最小元素并交换(如第一轮交换11至首,第二轮交换12至第二位等),可实现升序排列。 选择排序交换次数最少(最多n-1次),时间复杂度为O(n²)(无论最佳、最坏或平均情况),空间复杂度仅O(1)。其优点是算法简单、交换成本低、空间需求小;缺点是时间效率低、不稳定排序(相等元素相对顺序可能改变),适用于小规模数据排序或对交换次数敏感的场景(如嵌入式系统)。掌握选择排序有助于理解排序核心思想,为学习更复杂算法奠定基础。

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像整理桌面一样学插入排序:原理与代码

本文以“整理桌面”类比插入排序,核心思想是将元素逐个插入已排序部分的正确位置。基本步骤为:初始化第一个元素为已排序,从第二个元素开始,将其与已排序部分从后向前比较,找到插入位置后移元素,再插入当前元素。 以数组 `[5,3,8,2,4]` 为例:初始已排序 `[5]`,插入3(移5后)得 `[3,5]`;插入8(直接追加)得 `[3,5,8]`;插入2(依次后移8、5、3,插入开头)得 `[2,3,5,8]`;插入4(后移8、5,插入3后)完成排序。 代码实现(Python)通过双层循环:外层遍历待插入元素,内层从后向前比较并后移元素。时间复杂度O(n²),空间复杂度O(1),适用于小规模数据或接近有序数据,是原地排序且无需额外空间。 该排序类比直观体现“逐个插入”本质,对理解排序逻辑有帮助。

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零基础学冒泡排序:手把手教学与代码实现

### 冒泡排序概括 排序是将无序数据按规则重排的过程,冒泡排序是基础排序算法,核心是通过相邻元素比较交换,使较大元素逐步“冒泡”至数组末尾。 **核心思路**:每轮从数组起始位置开始,依次比较相邻元素,若前大后小则交换,每轮结束后最大元素“沉底”,未排序部分长度减1,重复直至所有元素有序。 **步骤**:外层循环控制轮数(共n-1轮,n为数组长度),内层循环每轮比较相邻元素并交换,优化点为若某轮无交换则提前终止。 **复杂度**:时间复杂度最坏O(n²)(完全逆序),最好O(n)(已排序),空间复杂度O(1)(原地排序)。 **特点与适用**:优点是简单易实现,缺点效率低(O(n²)),适用于数据量小或对效率要求不高的场景(如教学演示)。 通过比较交换思想,冒泡排序为理解复杂排序算法奠定基础。

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