面试中常考的几种算法

前言

排序算法是面试中的重点考点，这部分算法不是很难，但细节处很凸显基本功，如果深究起来怕是很多人都回答不清的。
今天就来借着Leetcode的一道模板题来讲讲各个算法的实现(Python)，以及一些注意事项，不足之处欢迎指正。

涉及算法

冒泡排序
快速排序
归并排序
堆排序
选择排序
插入排序
shell排序

Leetcode测评地址 - 75 Sort Colors Medium难度

正文

先解释一下题意：
给定一个包含红色、白色和蓝色，一共 n 个元素的数组，原地对它们进行排序，使得相同颜色的元素相邻，并按照红色、白色、蓝色顺序排列。
其实很简单，给数组排一下序就行了，不过用自带的sort就没意思了，这题正好可以用来测一下各个排序算法。

冒泡排序
它的思想是每次让一个元素和它相邻的元素对比并交换值，每一趟下来都有一个元素被冒泡到最顶端，也就是说它排好了，下一趟排序就不用和它比较了。
所以每一趟需要对比的次数都会-1，实现起来，第一层循环控制比较次数，第二层循环执行冒泡操作。

class :
	    
    def (self, nums: List[int]) -> None:
        """
        冒泡排序的思想：
        依次对数组中的每个元素进行排序，将它们排到适合的位置上去
        具体方法是将这个元素和它后面一个元素对比，比他大(小)就交换位置，一直交换到合适它的位置为止
        形成一种类似于水泡从水底往上冒的过程
        注意点：
        每一趟排序之后最后一个元素都确定了，所以比较次数都要 - 1，所以外循环其实控制的是比较次数
        """
        l = len(nums)
        for i in range(l):
        	for j in range(l - i - 1):
        		if nums[j] > nums[j + 1]:
        			nums[j], nums[j + 1] = nums[j + 1], nums[j]
                
    def sortColors(self, nums: List[int]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify nums in-place instead.
        """
        self.bubble_ 大专栏  面试中常考的几种算法sort(nums)

后面就不写全部的类了，只给出方法。

快速排序
快排的思想就是选取一个基准数，把比它小的值放在左边，比它大的值放在右边，然后对左边和右边的区间分别重复上述步骤，直到区间只剩一个元素。
递归实现，不过不是原地的，这题提交不过。

def quick_sort(self, nums: List[int]) -> None:
	if len(nums) < 2:
		return nums
	pivit_index = 0
	pivit = nums[pivit_index]
	left = [i for i in nums[pivit_index + 1:] if i <= pivit]
	right = [i for i in nums[pivit_index + 1:] if i > pivit]
	return self.quick_sort(left) + [pivit] + self.quick_sort(right)

非递归版，原地排序，用栈保存区间的上界和下界

def partition(self, nums, l, r):
	pivit = nums[l]
	while l < r:
		while l < r and nums[r] >= pivit:
			r -= 1
		nums[l] = nums[r]
		while l < r and nums[l] <= pivit:
			l += 1
		nums[r] = nums[l]
	nums[l] = pivit
	return l

def quick_sort(self, nums: List[int]) -> None:
	stk = []
	stk.append(len(nums) - 1)
	stk.append(0)
	while stk:
		l = stk.pop()
		r = stk.pop()
		mid = self.partition(nums, l, r)
		if l < mid:
			stk.append(mid - 1)
			stk.append(l)
		if r > mid:
			stk.append(r)
			stk.append(mid + 1)

面试中常考的几种算法

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