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官网链接:
https://www.julyedu.com/question/big/kp_id/28/ques_id/928
1、请用Python手写实现插入排序。
解析:
插入排序(Insertion Sort)的工作原理是通过构建有序序列,对于未排序数据,
在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。 算法执行步骤: (1)从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序; (2)取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描; (3)如果被扫描的元素(已排序)大于新元素,则将被扫描元素后移一位; (4)重复步骤(3),直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置; (5)将新元素插入到该位置后; (6)重复步骤(2)-(5)。
Python实现 def insert_sort(ary): n = len(ary) for i in range(1,n): if ary[i] < ary[i-1]: temp = ary[i] #待插入的下标 index = i #从i-1 循环到 0 (包括0) for j in range(i-1,-1,-1): if ary[j] > temp : ary[j+1] = ary[j] #记录待插入下标 index = j else : break ary[index] = temp return ary
2、请用Python手写实现快速排序。
解析:
步骤: (1)从数列中挑出一个元素,称为 “基准”(pivot); (2)重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值
大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。在这个分区退出之后,该基
准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition)操作; (3)递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。 换言之 快速排序时基于分治模式处理的, 对一个典型子数组A[p...r]排序的分治过程为三个步骤: (1)分解: A[p..r]被划分为俩个(可能空)的子数组A[p ..q-1]和A[q+1 ..r],使得 A[p ..q-1] <= A[q] <= A[q+1 ..r]; (2)解决:通过递归调用快速排序,对子数组A[p ..q-1]和A[q+1 ..r]排序; (3)合并。 QUICKSORT(A, p, r) 1 if p < r 2 then q ← PARTITION(A, p, r) //关键 3 QUICKSORT(A, p, q - 1) 4 QUICKSORT(A, q + 1, r) 数组划分 快速排序算法的关键是PARTITION过程,它对A[p..r]进行就地重排: PARTITION(A, p, r) 1 x ← A[r] 2 i ← p - 1 3 for j ← p to r - 1 4 do if A[j] ≤ x 5 then i ← i + 1 6 exchange A[i] <-> A[j] 7 exchange A[i + 1] <-> A[r] 8 return i + 1 下图是一个例子
这是另外一个可视化图
Python实现 def quick_sort(ary): return qsort(ary,0,len(ary)-1) def qsort(ary,left,right): #快排函数,ary为待排序数组,left为待排序的左边界,right为右边界 if left >= right : return ary key = ary[left] #取最左边的为基准数 lp = left #左指针 rp = right #右指针 while lp < rp : while ary[rp] >= key and lp < rp : rp -= 1 while ary[lp] <= key and lp < rp : lp += 1 ary[lp],ary[rp] = ary[rp],ary[lp] ary[left],ary[lp] = ary[lp],ary[left] qsort(ary,left,lp-1) qsort(ary,rp+1,right) return ary
3、请用Python手写实现堆排序。
解析:
堆排序在 top K 问题中使用比较频繁。堆排序是采用二叉堆的数据结构来
实现的,虽然实质上还是一维数组。二叉堆是一个近似完全二叉树 。 二叉堆具有以下性质: 父节点的键值总是大于或等于(小于或等于)任何一个子节点的键值。 每个节点的左右子树都是一个二叉堆(都是最大堆或最小堆)。 步骤: (1)构造最大堆(Build_Max_Heap):若数组下标范围为0~n,考虑到单独一个
元素是大根堆,则从下标n/2开始的元素均为大根堆。于是只要从n/2-1开
始,向前依次构造大根堆,这样就能保证,构造到某个节点时,它的左右
子树都已经是大根堆。 (2)堆排序(HeapSort):由于堆是用数组模拟的。得到一个大根堆后,数组
内部并不是有序的。因此需要将堆化数组有序化。思想是移除根节点,并
做最大堆调整的递归运算。第一次将heap[0]与heap[n-1]交换,再对
heap[0...n-2]做最大堆调整。第二次将heap[0]与heap[n-2]交换,
再对heap[0...n-3]做最大堆调整。重复该操作直至heap[0]和heap[1]
交换。由于每次都是将最大的数并入到后面的有序区间,故操作完后
整个数组就是有序的了。 (3)最大堆调整(Max_Heapify):该方法是提供给上述两个过程调用的。
目的是将堆的末端子节点作调整,使得子节点永远小于父节点。
Python实现
def heap_sort(ary) : n = len(ary) #最后一个非叶子节点 first = int(n/2-1) #构造大根堆 for start in range(first,-1,-1) : max_heapify(ary,start,n-1) #堆排,将大根堆转换成有序数组 for end in range(n-1,0,-1): ary[end],ary[0] = ary[0],ary[end] max_heapify(ary,0,end-1) return ary #最大堆调整:将堆的末端子节点作调整,使得子节点永远小于父节点 #start为当前需要调整最大堆的位置,end为调整边界 def max_heapify(ary,start,end): root = start while True : #调整节点的子节点 child = root*2 +1 if child > end : break if child+1 <= end and ary[child] < ary[child+1] : #取较大的子节点 child = child+1 #较大的子节点成为父节点 if ary[root] < ary[child] : #交换 ary[root],ary[child] = ary[child],ary[root] root = child else : break
4、请用Python手写实现归并排序。
解析:
归并排序是采用分治法的一个非常典型的应用。归并排序的思想就是先递归
分解数组,再合并数组。 先考虑合并两个有序数组,基本思路是比较两个数组的最前面的数,谁小就
先取谁,取了后相应的指针就往后移一位。然后再比较,直至一个数组为空,
最后把另一个数组的剩余部分复制过来即可。 再考虑递归分解,基本思路是将数组分解成left和right,如果这两个数组
内部数据是有序的,那么就可以用上面合并数组的方法将这两个数组合并排
序。如何让这两个数组内部是有序的?可以再二分,直至分解出的小组只含
有一个元素时为止,此时认为该小组内部已有序。然后合并排序相邻二个小
组即可。
Python实现 def merge_sort(ary): if len(ary) <= 1 : return ary num = int(len(ary)/2) #二分分解 left = merge_sort(ary[:num]) right = merge_sort(ary[num:]) return merge(left,right) #合并数组 def merge(left,right): '''合并操作, 将两个有序数组left[]和right[]合并成一个大的有序数组''' #left与right数组的下标指针 l,r = 0,0 result = [] while l
5、请创建一个函数检查一个词是否具有回文结构,使用 Python 进行编写。
解析:
def huiwen(str): if len(str)==1: return True else: return str[0]==str[-1] and huiwen(str[1:-1])
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