기술나눔

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1. 버블정렬

'''冒泡排序'''

"""
def BubbleSort(nums):
    listLength = len(nums)
    while listLength > 0:
        for i in range(listLength - 1):
            if nums[i] > nums[i+1]:
                nums[i], nums[i+1] = nums[i+1], nums[i]
        listLength -= 1
    return nums
"""

def BubbleSort(nums):
    for i in range(len(nums)):
        for j in range(len(nums) - i - 1):
            if nums[j] > nums[j+1]:
                nums[j], nums[j+1] = nums[j+1], nums[j]
    return nums

nums = [5, 2, 8, 4, 7, 4, 3, 9, 2, 0, 16,1]
print(BubbleSort(nums))

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2.퀵 정렬

'''快速排序'''

def QuickSort(nums, start, end):
    if start < end:
        i, j = start, end
        base = nums[i]
        while i < j:
            while i < j and nums[j] >= base:
                j -= 1
            nums[i] = nums[j]
            while i < j and nums[i] <= base:
                i += 1
            nums[j] = nums[i]
        nums[i] = base
        QuickSort(nums, start, i - 1)
        QuickSort(nums, i+1, end)

nums = [9,4,10,8,13,2,15,7]
QuickSort(nums, 0, len(nums)-1)
print(nums)
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3. 삽입 정렬

'''插入排序'''

def InsertSort(nums):
    for i in range(len(nums)-1):
        if nums[i] > nums[i+1]:
            while i>=0 and nums[i] > nums[i+1]:
                nums[i], nums[i+1] = nums[i+1], nums[i]
                i -= 1
    return nums
nums = [9,4,10,8,13,2,15,7]
print(InsertSort(nums))

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4. 힐 정렬

'''希尔排序'''
#①第一层循环 gap折半 直到gap=1
#②二层三层循环直接插入排序
def ShellSort(nums):
    gap = len(nums) // 2
    while gap >= 1:
        for i in range(gap, len(nums)):
            for j in range(i-gap, -1, -gap):
                if nums[j] > nums[j+gap]:
                    nums[j], nums[j+gap] = nums[j+gap], nums[j]
        gap = gap // 2
    return nums
nums = [9,4,10,8,13,2,15,7]
print(ShellSort(nums))
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5.정렬을 선택하세요

'''选择排序'''
def SelectSort(nums):

    for i in range(len(nums)):
        for j in range(i+1, len(nums)):
            if nums[j] < nums[i]:
                nums[j], nums[i] = nums[i], nums[j]
    return nums
nums = [5, 2, 8, 4, 7, 4, 3, 9, 2, 0, 1,16]
print(SelectSort(nums))
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6. 힙 정렬

최대 힙은 항상 트리의 루트 노드에 최대값을 저장합니다.
최소 힙의 경우 루트 노드의 요소는 항상 트리에서 가장 작은 값입니다.
애플리케이션 시나리오
예를 들어, 10억 개의 숫자 중에서 가장 큰 숫자 10개를 찾으려면 항상 10개의 요소만 포함하는 작은 상단 힙을 구축하세요. 힙의 상단보다 작으면 상단보다 크면 처리되지 않습니다. 힙의 상단을 교체한 다음 순서대로 진행합니다.
예를 들어, 10억 개의 숫자 중에서 가장 작은 처음 10개의 숫자를 찾으려면 항상 10개의 요소만 포함하는 큰 상단 힙을 구축하세요. 힙의 상단보다 크면 상단보다 작으면 처리되지 않습니다. 힙의 상단을 교체한 다음 순서대로 진행합니다.
일반적으로 큰 상위 힙은 오름차순으로 사용되며, 작은 상위 힙은 내림차순으로 사용됩니다.

'''构造大顶堆'''
def HeapBuild(nums):
    l = len(nums) - 1
    # 构造大顶堆，从非叶子节点开始倒序遍历，因此是l//2 -1 就是最后一个非叶子节点
    for i in range(len(nums)//2 - 1, -1, -1):
        HeapSort(nums, i, l)

    # 上面的循环完成了大顶堆的构造，那么就开始把根节点跟末尾节点交换，然后重新调整大顶堆
    for j in range(l, -1, -1):
        nums[0], nums[j] = nums[j], nums[0]
        HeapSort(nums, 0, j-1)
    return nums

def HeapSort(nums, i, l):
    left, right = 2 * i + 1, 2 * i + 2  # 左右子节点的下标
    index = i
    # 构造大顶推
    if left <= l and nums[i] < nums[left]:
        index = left

    if right <= l and nums[left] < nums[right] and nums[i] < nums[right]:
        index = right

    if index != i:
        nums[i], nums[index] = nums[index], nums[i]
        HeapSort(nums, index, l)

nums = [17, 13, 40 , 22, 31, 14, 33, 56, 24, 19 ,10, 41, 51, 42, 26]
print('使用大顶堆排序：', HeapBuild(nums))

'''构造小顶堆'''
def SmallHeapBuild(nums):
    l = len(nums) - 1
    # 从非叶子节点开始倒序遍历，因此是l//2 -1 就是最后一个非叶子节点
    for i in range(len(nums)//2 - 1, -1, -1):
        SmallHeapSort(nums, i, l) # 小顶堆构造函数

    # 上面的循环完成了小顶堆的构造，那么就开始把根节点跟末尾节点交换，然后重新调整大顶堆
    # 使用小顶堆进行降序，nums[0]是最小的，放到最后
    for j in range(l, -1 ,-1):
        nums[0], nums[j] = nums[j], nums[0]
        SmallHeapSort(nums, 0, j-1)
    return nums

def SmallHeapSort(nums, i, l):
    left, right = 2 * i + 1, 2 * i + 2  # 左右子节点的下标
    index = i
    # 构建小顶堆
    if left <= l and nums[i] > nums[left]:
        index = left

    if right <= l and nums[left] > nums[right] and nums[i] > nums[right]:
        index = right

    if index != i:
        nums[i], nums[index] = nums[index], nums[i]
        SmallHeapSort(nums, index, l)

nums = [17, 13, 40 , 22, 31, 14, 33, 56, 24, 19 ,10, 41, 51, 42, 26]
print('使用小顶堆倒排序', SmallHeapBuild(nums))


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7. 병합 정렬

def MergeBuild(nums):
    if len(nums) == 1:
        return nums
    mid = len(nums) // 2

    left = nums[:mid]
    right = nums[mid:]

    l1 = MergeBuild(left)
    l2 = MergeBuild(right)

    return MergeSort(l1, l2)

def MergeSort(left, right):
    res = []
    while len(left) and len(right):
        if left[0] < right[0]:
            res.append(left.pop(0))
        else:
            res.append(right.pop(0))
    res += left
    res += right
    return res

if __name__ == '__main__':
    nums = [5, 2, 8, 4, 7, 4, 3, 9, 2, 0, 1,16]
    res = MergeBuild(nums)
    print(res)
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8. 이진 검색

'''二分查找'''
def BinarySearch(target, nums):
    low = 0
    high = len(nums)-1
    while low <= high:
        mid = (low + high) // 2
        if nums[mid] == target:
            return 'target in nums'
        elif nums[mid] < target:
            low = mid + 1
        else:
            high = mid - 1
    return 'target not in nums'
nums = [2, 4, 7, 8, 9, 10, 13, 15, 19]
print(BinarySearch(13, nums))
print(BinarySearch(20, nums))
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