所谓的圈的定义,我只能想到用例子来说明,实在不好描述
待排数组[ 6 2 4 1 5 9 ]
排完序后[ 1 2 4 5 6 9 ]
数组索引[ 0 1 2 3 4 5 ]
第一部分
第一步,我们现在来观察待排数组和排完后的结果,以及待排数组的索引,可以发现
排完序后的6应该出现在索引4的位置上,而它现在却在位置0上,
记住这个位置啊,一直找到某个数应该待在位置0上我们的任务就完成了
待排数组[ 6 2 4 1 5 9 ]
排完序后[ 1 2 4 5 6 9 ]
数组索引[ 0 1 2 3 4 5 ]
第二步,而待排数组索引4位置上的5应该出现在索引3的位置上
待排数组[ 6 2 4 1 5 9 ]
排完序后[ 1 2 4 5 6 9 ]
数组索引[ 0 1 2 3 4 5 ]
第三步,同样的,待排数组索引3的位置是1,1应该出现在位置0上,注意注意,找到这么一个数了:1,它应该待在位置0上
待排数组[ 6 2 4 1 5 9 ]
排完序后[ 1 2 4 5 6 9 ]
数组索引[ 0 1 2 3 4 5 ]
第四步,而索引0处却放着6,而6应该出现在索引4的位置,至此可以发现,回到原点了,问题回到第一步了,
所以这里并不存在所谓的第四步,前三步就已经转完一圈了
待排数组[ 6 2 4 1 5 9 ]
排完序后[ 1 2 4 5 6 9 ]
数组索引[ 0 1 2 3 4 5 ]
这就是所谓的一圈!真不好描述,不知道您看明白没…汗.
前三步转完一圈,得到的数据分别是[ 6 5 1 ]
第二部分
第一步,圈排序并不是一圈排序,而一圈或多圈排序,所以,还得继续找,这一步从第二个数字2处开始转圈
待排中的2位于索引1处,排序完毕仍然处于位置1位置,所以这一圈完毕,得到圈数据[ 2 ]
待排数组[ 6 2 4 1 5 9 ]
排完序后[ 1 2 4 5 6 9 ]
数组索引[ 0 1 2 3 4 5 ]
第三部分
第一步,同上,4也出现了它应该待的位置,结束这一圈,得到第三个圈:[ 4 ]
待排数组[ 6 2 4 1 5 9 ]
排完序后[ 1 2 4 5 6 9 ]
数组索引[ 0 1 2 3 4 5 ]
第四部分
第一步,由于1和5出现在第一圈里,这是什么意思呢,说明这两个数已经有自己的圈子了,不用再找了,
即是找,最后还是得到第一圈的数据[ 6 5 1 ],所以,1和5跳过,这一部分实际应该找的是9,来看看9的圈子
9应该出现在索引5的位置,实际上它就在索引5的位置,与第二部分的第一步的情况一样,所以这一圈的数据也出来了:[ 9 ]
待排数组[ 6 2 4 1 5 9 ]
排完序后[ 1 2 4 5 6 9 ]
数组索引[ 0 1 2 3 4 5 ]
一共找到四个圈子,分别是
[ 6 5 1 ] , [ 2 ] ,[ 4 ] , [ 9 ]
如果一个圈只有一个数字,那么它是不需要转圈的,即不需要排序,那么只有第一个圈排序即可
你可能要问了,前边的那些圈子都是基于已知排序结果才能得到,我都已知结果还排个毛啊
以上内容都是为了说明什么是圈,知道什么是圈后才能很好的理解圈排序
现在来分解排序的细节
第一步,将6取出来,计算出有4个数字比6小,将6放入索引4,同时原索引4位置的数字5出列
排序之前[ 0 2 4 1 5 9 ] 6
排序之后[ 0 2 4 1 6 9 ] 5
索引位置[ 0 1 2 3 4 5 ]
第二步,当前数字5,计算出有3个数字比5小,将5放入索引3,同时原索引3位置的数字
排序之前[ 0 2 4 1 6 9 ] 5
排序之后[ 0 2 4 5 6 9 ] 1
索引位置[ 0 1 2 3 4 5 ]
第三步,当前数字1,计算出有0个数字比1小,将1放入索引0,索引0处为空,这圈完毕
排序之前[ 0 2 4 5 6 9 ] 1
排序之后[ 1 2 4 5 6 9 ]
索引位置[ 0 1 2 3 4 5 ]
第一个圈[ 6 5 1 ]完毕
第四步,取出下一个数字2,计算出有1个数字比2小,将2放入索引1处,发现它本来就在索引1处
第五步,取出下一个数字4,计算出有2个数字比4小,将4放入索引2处,发现它本来就在索引2处
第六步,取出下一个数字5,5在第一个圈内,不必排序
第七步,取出下一个数字6,6在第一个圈内,不必排序
第八步,取出下一个数字9,计算出有5个数字比9小,将9放入索引5处,发现它本来就在索引5处
全部排序完毕
以上算法讲解来自kkun
from __future__ import print_function
def cycle_sort(array):
"""
圈排序(不稳定排序)
默认升序
计数排序是另开辟空间存放排序结果,圈排序是不开辟空间,直接进行组内交换
"""
ans = 0 #记录发生交换的次数,不用在意,无关紧要,可删
#外层循环处理列表中的每一个圈,一次遍历出现一个圈
for cycleStart in range(0, len(array) - 1):
item = array[cycleStart] #取出待排序的元素,item一直记录一圈的元素
# 找到item应该放的位置,跟计数排序相似,统计列表中有多少个元素比item小
pos = cycleStart #记录位置
for i in range(cycleStart + 1, len(array)):
if array[i] < item:
pos += 1
# item也存在圈但这个圈只有它自己,表示item已经归位,不用改变
if pos == cycleStart:
continue #跳过本次循环继续下次循环
# 这四行代码是处理列表中相同的元素
while item == array[pos]:#如果相同,就直接放在pos的后一个位置
pos += 1
array[pos], item = item, array[pos]#item最终归位,并把item赋新值
ans += 1
#处理新的item
while pos != cycleStart:#pos=cycleStart就代表又回到了起点,表示已有元素归到
#cycleStart位置上,一圈处理完毕
# 以下代码跟上面思路一样
pos = cycleStart
for i in range(cycleStart + 1, len(array)):
if array[i] < item:
pos += 1
while item == array[pos]:
pos += 1
array[pos], item = item, array[pos]
ans += 1
return ans
if __name__ == '__main__':
try:
raw_input # Python 2
except NameError:
raw_input = input # Python 3
user_input = raw_input('输入待排序的数,用\",\"分隔:\n').strip()
#strip() 方法用于移除字符串头尾指定的字符(默认为空格)
unsorted = [int(item) for item in user_input.split(',')]
n = len(unsorted)
cycle_sort(unsorted)
print("排序后 : ")
for i in range(0, n):
print(unsorted[i], end=' ')
一些说明:
- 我的github项目上有完整的算法代码,欢迎star,fork.
- 这里的所有算法均用python实现,“翻译”自国外某程序员的项目。
- 这里的“翻译”不单单指的是英译中,而且是为每个算法添加上算法思想描述和关键代码注释。
- 为什么要“翻译”这个项目?一方面是我想系统地学习下如何用python实现各种算法,另一方面是边学习边做笔记,通过这个项目记录自己的学习过程,再者,原项目经过“翻译”后,更容易被中国人理解,为想学习python的朋友提供一个不错的算法参考。
- 这里的算法很多,而且有些算法比较复杂,工作量很大。如果一些朋友有空闲时间,也可以参与翻译,十分欢迎。
- 另外我的个人博客网站也同步更新,更佳的阅读体验哦。