python堆排序函数,python各种排序算法

Python3 sort()函数与sorted()函数排序

Python使用过程随记~

sort()函数与sorted()函数的区别：

sort是list的方法，而sorted可以对所有可迭代对象进行排序（字典，元组等）；

sort方法返回的是对已经存在的列表进行操作，会改变原有列表的值；而sorted是新建一个新的list，不改变原有的值。

一.list sort()方法

语法：

key：主要是用来比较的参数，指定对象中的一个对象用来进行排序。

reserve：默认值为reserve=False升序，reserve=True降序。

无返回值，通常如下:

指定列表中的元素排序来输出：

二.sorted

语法:

iterable：可迭代对象

key：主要是用来比较的参数，指定对象中的一个对象用来进行排序。

reserve：默认值为reserve=False升序，reserve=True降序。

利用key进行倒序排序：

或者通过reserve参数，与sort()函数一致。

若列表内元素为字典/元组，还可以通过key指定来排序：

相关问答

Q1: python 内置排序函数使用

python内置关于排序的工具主要有两个一个是列表自带的 sort() 方法，另外一个是 sorted() 函数。Python 列表内置方法可以直接修改列表。而 sorted() 内置函数从一个可迭代对象（列表，元组等都可以）构建一个新的排序列表。其函数原型分别如下：

对列表进行默认排序

从函数原型来看，可以看到两者都具有两个可选参数，它们都必须指定为关键字参数。

key 指定带有单个参数的函数，用于从 iterable 的每个元素中提取用于比较的键 (例如 key=str.lower)。默认值为 None (直接比较元素)。 key 形参的值应该是个函数（或其他可调用对象），它接受一个参数并返回一个用于排序的键。

假设有其他类型的变量，比如一个自定义的类或者列表中又是一个列表。以官网例子为例有这样一个列表，其元素为元组，

可以用以下方式按照年龄排序

类似的有自定义类

可以用如下方式进行排序

也可以显示定义一个函数，且只有一个参数，返回用于排序的键，比如

总之就是定义一个函数返回一个用于排序的键，可以用lambda函数或者 def 定义都可以。

上面实现的简单函数实际就是实现了返回一个有序结构的第 n 的元素，或者某个类中的某个属性，因此 Python 提供了便利功能，使访问器功能更容易，更快捷。operator 模块有 itemgetter() 、 attrgetter() 函数。分别完成返回第 n 个元素，某个属性功能。上面的排序可以用如下方式进行实现

在python2中，sort有一个 cmp 参数，即用一个函数来自定义比较，在python3中这种方式被取消。为了继承类似的用法，在 Python 3.2 中， functools.cmp_to_key() 函数被添加到标准库中的 functools 模块中。

这种作用先定义如何比较两个变量，以上面的学生列表按照年龄排序为例

这种做法自定义比较函数接收两个形参，返回比较结果（bool），而新式方法接受一个参数，返回的是比较的键。

假设有字典 d = {'b':2, 'a':1,'c':8,'d':4} ，则可以通过以下方式对字典按照键和值进行排序

Q2: python几种经典排序方法的实现

class SortMethod:

'''

插入排序的基本操作就是将一个数据插入到已经排好序的有序数据中，从而得到一个新的、个数加一的有序数据，算法适用于少量数据的排序，时间复杂度为O(n^2)。是稳定的排序方法。

插入算法把要排序的数组分成两部分：

第一部分包含了这个数组的所有元素，但将最后一个元素除外（让数组多一个空间才有插入的位置）

第二部分就只包含这一个元素（即待插入元素）。

在第一部分排序完成后，再将这个最后元素插入到已排好序的第一部分中。

'''

def insert_sort(lists):

# 插入排序

count = len(lists)

for i in range(1, count):

key = lists[i]

j = i - 1

while j = 0:

if lists[j] key:

lists[j + 1] = lists[j]

lists[j] = key

j -= 1

return lists

'''

希尔排序 (Shell Sort) 是插入排序的一种。也称缩小增量排序，是直接插入排序算法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 DL．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，算法便终止。

'''

def shell_sort(lists):

# 希尔排序

count = len(lists)

step = 2

group = count / step

while group 0:

for i in range(0, group):

j = i + group

while j count:

k = j - group

key = lists[j]

while k = 0:

if lists[k] key:

lists[k + group] = lists[k]

lists[k] = key

k -= group

j += group

group /= step

return lists

'''

冒泡排序重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。

'''

def bubble_sort(lists):

# 冒泡排序

count = len(lists)

for i in range(0, count):

for j in range(i + 1, count):

if lists[i] lists[j]:

temp = lists[j]

lists[j] = lists[i]

lists[i] = temp

return lists

'''

快速排序

通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列

'''

def quick_sort(lists, left, right):

# 快速排序

if left = right:

return lists

key = lists[left]

low = left

high = right

while left right:

while left right and lists[right] = key:

right -= 1

lists[left] = lists[right]

while left right and lists[left] = key:

left += 1

lists[right] = lists[left]

lists[right] = key

quick_sort(lists, low, left - 1)

quick_sort(lists, left + 1, high)

return lists

'''

直接选择排序

第 1 趟，在待排序记录 r[1] ~ r[n] 中选出最小的记录，将它与 r[1] 交换；

第 2 趟，在待排序记录 r[2] ~ r[n] 中选出最小的记录，将它与 r[2] 交换；

以此类推，第 i 趟在待排序记录 r[i] ~ r[n] 中选出最小的记录，将它与 r[i] 交换，使有序序列不断增长直到全部排序完毕。

'''

def select_sort(lists):

# 选择排序

count = len(lists)

for i in range(0, count):

min = i

for j in range(i + 1, count):

if lists[min] lists[j]:

min = j

temp = lists[min]

lists[min] = lists[i]

lists[i] = temp

return lists

'''

堆排序 (Heapsort) 是指利用堆积树（堆）这种数据结构所设计的一种排序算法，它是选择排序的一种。

可以利用数组的特点快速定位指定索引的元素。堆分为大根堆和小根堆，是完全二叉树。大根堆的要求是每个节点的值都不大于其父节点的值，即 A[PARENT[i]] = A[i]。

在数组的非降序排序中，需要使用的就是大根堆，因为根据大根堆的要求可知，最大的值一定在堆顶。

'''

# 调整堆

def adjust_heap(lists, i, size):

lchild = 2 * i + 1

rchild = 2 * i + 2

max = i

if i size / 2:

if lchild size and lists[lchild] lists[max]:

max = lchild

if rchild size and lists[rchild] lists[max]:

max = rchild

if max != i:

lists[max], lists[i] = lists[i], lists[max]

adjust_heap(lists, max, size)

# 创建堆

def build_heap(lists, size):

for i in range(0, (size/2))[::-1]:

adjust_heap(lists, i, size)

# 堆排序

def heap_sort(lists):

size = len(lists)

build_heap(lists, size)

for i in range(0, size)[::-1]:

lists[0], lists[i] = lists[i], lists[0]

adjust_heap(lists, 0, i)

'''

归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法 （Divide and Conquer） 的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。

归并过程为：

比较 a[i] 和 a[j] 的大小，若 a[i]≤a[j]，则将第一个有序表中的元素 a[i] 复制到 r[k] 中，并令 i 和 k 分别加上 1；

否则将第二个有序表中的元素 a[j] 复制到 r[k] 中，并令 j 和 k 分别加上 1，如此循环下去，直到其中一个有序表取完，然后再将另一个有序表中剩余的元素复制到 r 中从下标 k 到下标 t 的单元。归并排序的算法我们通常用递归实现，先把待排序区间 [s,t] 以中点二分，接着把左边子区间排序，再把右边子区间排序，最后把左区间和右区间用一次归并操作合并成有序的区间 [s,t]。

'''

def merge(left, right):

i, j = 0, 0

result = []

while i len(left) and j len(right):

if left[i] = right[j]:

result.append(left[i])

i += 1

else:

result.append(right[j])

j += 1

result += left[i:]

result += right[j:]

return result

def merge_sort(lists):

# 归并排序

if len(lists) = 1:

return lists

num = len(lists) / 2

left = merge_sort(lists[:num])

right = merge_sort(lists[num:])

return merge(left, right)

'''

基数排序 （radix sort） 属于“分配式排序” （distribution sort），又称“桶子法” （bucket sort） 或 bin sort，顾名思义，它是透过键值的部份资讯，将要排序的元素分配至某些“桶”中，藉以达到排序的作用，基数排序法是属于稳定性的排序。

其时间复杂度为 O (nlog(r)m)，其中 r 为所采取的基数，而 m 为堆数，在某些时候，基数排序法的效率高于其它的稳定性排序法。

'''

import math

def radix_sort(lists, radix=10):

k = int(math.ceil(math.log(max(lists), radix)))

bucket = [[] for i in range(radix)]

for i in range(1, k+1):

for j in lists:

bucket[j/(radix**(i-1)) % (radix**i)].append(j)

del lists[:]

for z in bucket:

lists += z

del z[:]

return lists

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作者：CRazyDOgen

来源：CSDN

原文：

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Q3: 怎样用python将数组里的数从高到低排序

1、首先我们定义一个列表输入一串大小不一的数字。

2、可以用sort()方法对定义的列表排序，注意，sort只是对列表排序，它没有返回一个值。

3、输入print列表名即可得到排序后的列表数据。

4、倒序可以用这个reverse方法，把元素位置倒转过来。

5、然后再次print列表名，这样就会得到倒转顺序之后的列表数据。

5、如图两相对比即实现了从高到低和从低到高排序。