常见排序算法的golang 实现

前言

现在的面试真的是越来越卷了，算法已经成为了面试过程中必不可少的一个环节，你如果想进稍微好一点的公司，「算法是必不可少的一个环节」。那么如何学习算法呢？很多同学的第一反应肯定是去letcode上刷题，首先我并不反对刷题的方式，但是对于一个没有专门学习过算法的同学来说，刷题大部分是没什么思路的，花一个多小时暴力破解一道题意义也不大，事后看看别人比较好的解法大概率也记不住，所以我觉得「专门针对算法进行一些简单的训练」是很有必要的，正好我自己最近也在学习，同时把学习成果同步更新在公众号上，可能会更很多期，希望能帮助到你。另外最近很多同学也都在学习go，所以我就用go代码演示算法。今天咱们闲话不用多说，就从最简单的开始

五种基础排序算法对比

五种基础排序算法对比

1:冒泡排序

算法描述

• 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个；
• 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对，这样在最后的元素应该会是最大的数；
• 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个；
• 重复步骤1~3，直到排序完成。

动图演示

http://mpvideo.qpic.cn/0bc3jeaayaaaxuabub4dyrrfasodbreqadaa.f10004.mp4?dis_k=e628fa8a8fdb6e07086da5eb262ed014&dis_t=1653958428&vid=wxv_2401926731357323266&format_id=10004&support_redirect=0&mmversion=false 冒泡排序

代码演示

func bubbleSort(arr []int) []int {
 if len(arr) <= 1 {
  return arr
 }
 for e := len(arr) - 1; e > 0; e-- {
  for i := 0; i < e; i++ {
   if arr[i] > arr[i+1] {
    Swap(arr, i, i+1)  //交换元素
   }
  }
 }
 return arr
}


func Swap(arr []int, i, j int) []int {
 temp := arr[j]
 arr[j] = arr[i]
 arr[i] = temp
 return arr
}

2:选择排序

算法描述

n个记录的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果。具体算法描述如下：

• 将假想墙放置在数字列表最左侧，墙的左侧为已排序子列表，右侧为未排序子列表；
• 找出（选择）未排序子列表中的最小（或最大）元素；
• 把选择的元素与未排序列表中第一个元素进行交换；
• 将假想墙向右移动一个位置；
• 反复执行 2 至 4 步操作，直至整个数字列表排序完成（需要 n - 1 轮）。

动图演示

http://mpvideo.qpic.cn/0bc3liaawaaae4abzkmd5brfawwdbnnaacya.f10004.mp4?dis_k=c703490cff80ae7164e2fd4633b26084&dis_t=1653958428&vid=wxv_2401929021111762944&format_id=10004&support_redirect=0&mmversion=false 选择排序

代码演示

func selectSort(arr []int) []int {
 if len(arr) <= 1 {
  return arr
 }

 for i := 0; i < len(arr); i++ {
  var minIndex int = i
  for j := i + 1; j < len(arr); j++ {
   if arr[j] < arr[minIndex] {
    minIndex = j
   }
  }
  arr = Swap(arr, i, minIndex)
 }
 return arr

}

func Swap(arr []int, i, j int) []int {
 temp := arr[j]
 arr[j] = arr[i]
 arr[i] = temp
 return arr
}

3:插入排序

算法描述

一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下：

• 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序；
• 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描；
• 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置；
• 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；将新元素插入到该位置后；
• 重复步骤2~5。

动图演示

http://mpvideo.qpic.cn/0bc3kaaayaaazqabwv4dzzrfaugdbriaadaa.f10002.mp4?dis_k=4fd441fb7025d9bae982f154737fb93b&dis_t=1653958428&vid=wxv_2401929550349041670&format_id=10002&support_redirect=0&mmversion=false 插入排序

代码实现

func insertSort(arr []int) []int {
 if len(arr) <= 1 {
  return arr
 }
 for i := 1; i < len(arr); i++ {
  for j := i - 1; j >= 0; j-- {
   if arr[j] > arr[j+1] {
    Swap(arr, j, j+1)
   }
  }
 }
 return arr
}
func Swap(arr []int, i, j int) []int {
 temp := arr[j]
 arr[j] = arr[i]
 arr[i] = temp
 return arr
}

4:快速排序

算法描述

快速排序的基本思想：通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。

• 从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot）；
• 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；
• 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。

动图演示

http://mpvideo.qpic.cn/0bc3geaayaaaduabim4dwnrfamodbqyqadaa.f10002.mp4?dis_k=7468f6a72f8d3f64b3c4ddb0444fde32&dis_t=1653958428&vid=wxv_2401931959506927618&format_id=10002&support_redirect=0&mmversion=false 快速排序

代码实现

//快速排序
func quickSort(arr []int) []int {
 if len(arr) <= 1 {
  return arr
 }
 middle := arr[0]
 var left []int
 var right []int
 for i := 1; i < len(arr); i++ {
  if arr[i] > middle {
   right = append(right, arr[i])
  } else {
   left = append(left, arr[i])
  }
 }

 middle_s := []int{middle}
 left = quickSort(left)
 right = quickSort(right)
 arr = append(append(left, middle_s...), right...)
 return arr
}

完