常用排序算法

常见排序演示http://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/ComparisonSort.html

1.Bubble sort
solution:两两交换

class Solution:
    def bubble_sort(self, A):
        len_a = len(A)
        if len_a < 2:
            return
        for i in range(len_a):
            for j in range(len_a - 1 -i):
                if A[j] > A[j + 1]:
                    A[j], A[j + 1] = A[j + 1], A[j]

2.Quick Sort
solution:从上到下分治

class Solution:
    def quick_sort(self, A, start, end):
        if stat >= end:
            return 

        left, right = start, end

        #pivot is value not index
        pivot = A[(start + end) / 2]

        #every time you compare left & right, it should be left <= right
        while left <= right:
            while left <= right and A[left] < pivot:
                left += 1
            
            while left <= right and A[right] > pivot:
                right -= 1
            
            if left <= right:
                A[left], A[right] = A[right], A[left]

                left += 1
                right -= 1
        self.quick_sort(self, A, start, right)
        self.quick_sort(self, A, left, end)

3.Merge Sort
solution:从下到上分治

class Solution:
    # @param {int[]} A an integer array
    # @return nothing
    def merge_sort(self, start, end, A, temp):
        if start >= end:
            return
        
        mid = (start + end) / 2
        self.merge_sort(start, mid , A, temp)
        self.merge_sort(mid + 1, end, A, temp)
        self.merge(start, mid, end, A, temp)
        
    def merge(self, start, mid, end, A, temp):
        left, right = start, mid + 1
        index = start
        while left <= mid and right <= end:
            if A[left] < A[right]:
                temp[index] = A[left]
                left += 1
            else:
                temp[index] = A[right];
                right += 1
                
            index += 1
            
        while left <= mid:
            temp[index] = A[left]
            left += 1
            index += 1
            
        while right <= end:
            temp[index] = A[right]
            right += 1
            index += 1
            
        for index in range(start, end + 1):
            A[index] = temp[index]

4.[Merge Two Sorted Arrays]https://leetcode.com/problems/merge-sorted-array/description/
solution:数组的首位进行比较,小的放进去,依次进去
一般遇到Merge这种合并的方式,都会涉及到3的归并排序,两两比较然后放到数组或者新开的buffer里面。比完之后,总有一个数组或者一个区间没有出完,那就继续
Notice:在快排和归并排序里面,都有left, right,其中对于快排,left = start, right = end,从两边开始往里走。对于归并排序而言,left = start, right = mid + 1。分别从区间的头部开始。而且对于不同数组而言,使用"<" ,对于不同区间而言,使用"<="

class Solution(object):
    def merge(self, nums1, m, nums2, n):
        """
        :type nums1: List[int]
        :type m: int
        :type nums2: List[int]
        :type n: int
        :rtype: void Do not return anything, modify nums1 in-place instead.
        """
        result = []
        left, right = 0, 0
        
        while left < m and right < n:
            if nums1[left] < nums2[right]:
                result.append(nums1[left])
                left += 1
            else:
                result.append(nums2[right])
                right += 1
            
        while left < m:
            result.append(nums1[left])
            left += 1
        while right < n:
            result.append(nums2[right])
            right += 1
            
        for i in range(m + n):
            nums1[i] = result[i]

5.[Sort Integers II] http://www.lintcode.com/en/problem/sort-integers-ii/#
solution:这道题非常好的联系归并排序和快排的题目,下面分别用这两种方法解题

@mergeSort
class Solution:
    """
    @param A: an integer array
    @return: nothing
    """
    def sortIntegers2(self, A):
        # write your code here
        len_a = len(A)
        temp = [0 for _ in range(len_a)]
        self.mergeSort(A, 0, len_a - 1, temp)
        
    def mergeSort(self, A, start, end, temp):
        if start >= end:
            return
        
        mid = (start + end) / 2
        self.mergeSort(A, start, mid, temp)
        self.mergeSort(A, mid + 1, end, temp)
        self.merge(A, start, end ,temp)
        
    def merge(self, A, start, end, temp):
        mid = (start + end) / 2
        left, right = start, mid + 1
        index = start
        
        while left <= mid and right <= end:
            if A[left] < A[right]:
                temp[index] = A[left]
                left += 1
                index += 1
            else:
                temp[index] = A[right]
                right += 1
                index += 1
                
        while left <= mid:
            temp[index] = A[left]
            left += 1
            index += 1
            
        while right <= end:
            temp[index] = A[right]
            right += 1
            index += 1
            
        for index in range(start, end + 1):
            A[index] = temp[index]
@quickSort
class Solution:
    """
    @param A: an integer array
    @return: nothing
    """
    def sortIntegers2(self, A):
        # write your code here
        self.quickSort(A, 0, len(A) - 1)
        
    def quickSort(self, A, start, end):
        if start >= end:
            return
        
        left, right = start, end
        pivot = A[(start + end) / 2]
        #这里pivot是指
        #区间永远都是<=
        
        while left <= right:
            while left <= right and A[left] < pivot:
                left += 1
            
            while left <= right and A[right] > pivot:
                right -= 1
                
            if left <= right:
                A[left], A[right] = A[right], A[left]
                left += 1
                right -= 1
                
        self.quickSort(A, start, right)
        self.quickSort(A, left, end)      
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