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Python 一网打尽之从希尔排序聊聊分治算法哲学

前言 本文介绍希尔排序、归并排序、基数排序(桶排序)、堆排序。 在所有的排序算法,冒泡、插入、选择属于相类似的排序算法,这类算法共同点:通过不停地比较,再使用交换逻辑重新确定数据位置。...合并子问题:合并一个子问题求解结果最终可以得到原始问题解。 下面通过深入了解希尔排序算法,看看分治算法是如何以哲学之美的方式工作。 2. 希尔排序 讲解希尔之前,先要回顾一下插入排序。...对切分 3 个子数列排序可得到下图: 在此基础之上,再进行插入排序次数要少很多。 使用增量切分,原始数列数字位置变化范围会较大。...当对相邻 2 个数列进行合并时,不是简单合并,需要保证合并数字排序。如下图所示: 3.3 合并排序 如何实现 2 个数字合并数字有序? 使用子数列数字比较算法进行合并排序。...编写一个合并排序代码: 如果仅仅是合并 2 个有序数列,本文提供 2 个方案: 不增加额外存储空间:把最终合并排序数字全部存储其中一个数列

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成为一个合格程序员所必备三种常见LeetCode排序算法

经过排序处理数据可以更方便地进行筛选和计算,从而大大提高了计算效率。因此,掌握排序算法是每个程序员基本功之一。今天我们详细讲解一些与冒泡排序、快速排序插入排序相关leetcode真题。...通常情况下,我倾向于使用递归方法,每次分割完再调用以基准数字为标准方法,直到只剩下一个元素为止。在今天例题中,我们探讨快速排序应用。...给定整数数组 nums 和整数 k,请返回数组第 k 个最大元素。请注意,你需要找是数组排序第 k 个最大元素,不是第 k 个不同元素。...每次从未排序部分取出一个元素,将其插入排序部分合适位置,直到所有元素都被插入排序部分为止。这种排序方法相对其他复杂排序算法而言,实现简单、容易理解,适用于小规模数据排序。...如果采用之前插入排序算法,数字0移动到前面需要进行多次比较和交换操作,这将导致效率较低。如果使用希尔排序并增加间隔,可以避免对中间数字进行比较和交换操作,从而有效减少了所需比较和交换次数。

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C++ 不知算法系列之从希尔、归并排序算法分治哲学聊起

合并子问题:合并一个子问题求解结果最终可以得到原始问题解。 下面通过深入了解希尔排序算法,看看分治算法是如何以哲学之美的方式工作。 2. 希尔排序 讲解希尔之前,先要回顾一下插入排序。...然后对前、后部分数列使用插入算法排序。 如上图所示,子数列排序,要实现原始数列最终有序,则后部分数字差不多全部要以超车方式,插入前部分数字中间,交换量较大。...只要增量选择合适,时间复杂度可以控制 在 O(n) O(n2)之间。完全是有可能优于单纯使用一次插入排序3. 归并排序 归并排序算法也是基于分治思想。...使用数字比较算法进行合并排序。如下图演示了如何合并 nums01=[1,3,8,9]、nums02=[5,6,7] 2 个子数列。...所以,有必要使用改良方案。如果在需要排序数字中出现了 2 位以上数字,则使用如下法则: 先根据每一个数字个位上数字进行存储。

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C++ 不知树系列之二叉排序树(递归和非递归遍历、删除、插入……)

构建二叉排序树: 如有数列 nums=[5,12,4,45,32,8,10,50,32,3]。通过下面流程,可以把数列数字映射到二叉排序结点上。 如果树为空,把第一个数字作为根结点。...数列后面的数字依据上述相同法则,分别插入不同位置。如下图所示。 原始数列数字是无序,根据二叉排序插入算法,最终可得到一棵有排序性质树结构。...Tips:原始数列数字顺序不一样时,生成二叉排序结构也会有差异性。对于查找算法性能会产生影响。 2. 二叉排序数据结构 使用OOP设计方案描述二叉排序数据结构。...根据对根结点及其子结点访问顺序不同,常规深度遍历操作有 3 种,可以使用递归或非递归方案实现。 前序遍历。 序遍历。 后序遍历。...除了可以使用递归方案实现树遍历,也可以使用递归方案实现遍历,下面再讨论如何使用递归实现遍历。

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【go】剑指offer:常见排序算法

4+ ...n),因此时间复杂度仍然为O(n^2) 插入排序 插入排序一个不断插入数字来保证顺序不变算法,即将一个数字插入一个已经排好序列。...这一点可以类比扑克牌抓牌,每次抓牌都是从桌面上牌抓起插入自己手中,自己手中牌一直都将是有序序列. 那么我们如何来保证我们有序呢?...我们不防也默认不知序列数字排序情况,我们拿出一个数字,然后下一数字拿出插入一个数字之前或之后,保证有序,然后我们拿第三个数字,通过第三个数字和第二数字、第一个数字比较,一旦发现该数字比比较数字小...也很简单,首先我们需要不断从我们原始序列取出数字,然后通过一个插入排序函数即可,在插入排序,我么原始数组是有序,我们需要对数组长度增1,我们可以插入数字先暂时放到尾,然后开始比较寻找位置...快速排序 快速排序从名称上就很明显这是一个快速排序方法,它采用了折半思想,在一个序列,随机选出其中一个数字这个数字和整个序列进行比较,将比这个数字放右边,比数字放左边,因此原始序列分成了两个序列

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Java岗大厂面试百日冲刺 - 日积月累,每日三题【Day23】—— 算法1

追问2:说一下快排算法原理 算法步骤 选定一个基准数(一般取第一位数字)作为中心点(Pivot); 大于Pivot数字放到Pivot左边; 小于Pivot数字放到Pivot右边; 第一次排序结束...,在Arr[R] 取到第一个值“8”; 取到Arr[R]与基准值比较,发现小于基准值,则插入Arr[R],占到了基准值Pivot位置上。...然后从Arr[L+1]位置取出值,继续向右匹配并排序匹配到值(匹配规则如下)插入右侧Arr[R]空位置上; 匹配规则:大于基准值插入Arr[R],如果小于,则直接忽略并跳过,继续向右取值...10亿个数找出最大100000个数(top K问题)   先拿100000个数建堆,然后一次添加剩余元素,如果大于堆顶数(100000最小),这个数替换堆顶,并调整结构使之仍然一个最小堆...对于有10亿个整数,如何找出其中最大10万个这个问题   最容易想到方法是数据全部排序,然后在排序集合中进行查找,最快排序算法时间复杂度一般为O(nlogn),如快速排序

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学会这14种模式,你可以轻松回答任何编码面试问题

该模式如下所示: 给定两个间隔(" a"和" b"),这两个间隔可以通过六种不同方式相互关联: 了解和认识这六个情况帮助你解决从插入间隔优化间隔合并各种问题。...遍历剩余数字,如果发现一个大于堆数字数字,则删除该数字插入较大数字。 不需要排序算法,因为堆将为你跟踪元素。...只要获得" K"个排序数组,就可以使用堆来有效地对所有数组所有元素进行排序遍历。你可以每个数组最小元素推入最小堆,以获取整体最小值。  获得总最小值一个元素从同一数组推到堆。...然后,重复此过程以对所有元素进行排序遍历。 该模式如下所示: 每个数组一个元素插入最小堆。 之后,从堆取出最小(顶部)元素并将其添加到合并列表。...从堆删除最小元素,将相同列表一个元素插入。 重复步骤2和3,以按排序顺序填充合并列表。

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Python 树表查找_千树万树梨花开,忽如一夜春风来(二叉排序树、平衡二叉树)

数字 4 插入左边,数字 12 插入右边。 数列后面的数字依据相同法则,分别插入不同子位置。...原始数列数字是无序,根据二叉排序插入算法,最终可得到一棵有排序性质树结构。对此棵树进行序遍历就可得到从小到大一个递增有序数列。...1.2 二叉排序数据结构 现在使用OOP设计方案描述二叉排序数据结构。 首先,设计一个结点类,用来描述结点本身信息。...self.find_dg(root.l_child, key) else: return self.find_dg(root.r_child, key) 再看看如何数字插入二叉排序...并且随时可添加、删除结点,不会影响排序和查找操作。基于树表查询操作称为动态查找。 二叉排序如何删除结点 从二叉树删除结点,需要保证整棵二叉排序有序性依然存在。

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图文详解什么是快速排序

排序重要性在第2章已经说明。要高效地搜索数据集,比如采用第1章中介绍二分搜索,数据集必须是有序。就像大城市电话号码簿,如果没有按照字母顺序排序,想象一下你该如何一个需要号码。...不过就像插入排序一样,这样算法并非只能处理数字,对于按照字母顺序给书名排序问题同样有效,甚至可以推广更一般情况,只要处理对象能够按照某种意义上“尺寸”或“价值”比较大小,同样可以使用这里介绍算法...否则:2.所有卡片分为数量相等两部分,每部分交给一个助手并要求助手按照递归方式给各部分排序,即完全按照这里描述算法排序。...很显然,合并排序插入排序快得多,快速排序也明显快于合并排序。 在半秒(500ms)时间内,插入排序最多处理8000个对象,合并排序能处理对象数多20倍。快速排序则比合并排序快4倍。...每次调用这些方法总是用在数组A一部分上,边界作为参数。 我们先看合并排序。首先列出两个已排序序列合并一个有序序列方法: ? ? 合并排序本身也很容易写为Java一个方法: ?

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DC3算法

与传统patch不同是,为了尽可能减少网络传输,patch文件需要尽可能小,并且不需要逆向patch(从版a版本b生成patch, 版本b使用这个patch可以还原版本a)....对S12进行排序, S12每个值n都代表一个三元组 (buf[n],buf[n+1],buf[n+2]),排序得到一个数组s12, 其中s12[x] = rank(x = n / 3 if n %...二是左边和右边中间如果是连续(没有空洞x, buf[x]会比buf数组中所有值都要小),就必须要插入一个分隔符(比buf数组中所有值都要小) 三是为什么要选3这个数字,2行不行。...’=【4】], 因为这里有x,buf[x]一定比buf[0~n]值都要小,所以就不用插入分隔符了,后面会看到分隔符作用。...之所以要插分隔符,其实是为了防止类似序列’7,8,9,10,x,x,2,3,4’’2,3,4’参与排序,毕间7,8,9,10已经是从位置7开始后缀子串全部内容了,如果2,3,4参与比较就会产生错误

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八大基础排序总结

" + arrays); 2.3插入排序 思路: 一个元素插入已有序数组,在初始时未知是否存在有序数据,因此元素第一个元素看成是有序 与有序数组进行比较,比它大则直接放入,比它小则移动数组元素位置...支点取中间,使用L和R表示数组最小和最大位置 不断进行比较,直到找到比支点小(大)数,随后交换,不断减小范围~ 递归L支点前一个元素(j)(执行相同操作,同上) 递归支点一个元素(i)R元素...,右边数都已经完了,那么左边数抄大数组(剩下都是大数字) while (i < leftArray.length) { arrays[k] = leftArray...[i]; i++; k++; } //如果右边数组还没比较完,左边数都已经完了,那么右边数抄大数组(剩下都是大数字...思路: 基数排序(桶排序):数字切割成个、十、百、千位放入不同桶子里,放一次就按桶子顺序回收一次,直至最大位数数字放完~那么该数组就有序了 代码实现: 先找到数组最大值,然后根据最大值/10

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文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (91)-- 算法导论8.3 4题

四、用go语言,说明如何在 O(n) 时间内,对 0 $n^3-1$ 区间内n个整数进行排序。...具体实现过程如下: 1.选择一个基准元素,数组分成两个子数组,小于基准元素在左边,大于等于基准元素在右边; 2.对左右两个子数组分别递归地进行快速排序; 3.左、基准、右三个数组合并起来,得到最终有序数组...在这里插入图片描述 在这里插入图片描述 通义千问: 可以使用归并排序思想,在 O(n) 时间内对 0 n^3-1 区间内n个整数进行排序。...在这里插入图片描述 chatgpt: 在O(n)时间内对0n^3-1区间内n个整数进行排序一个有趣问题。...接下来,我们再次遍历count数组,并按照数字出现次数,逐个数字重新放回原始数组。最后,打印排序数组。 这个算法时间复杂度是O(n),因为我们需要遍历待排序数组两次。

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代码面试

该模式如下所示: 给定两个间隔(“ a”和“ b”),两个间隔可以通过六种不同方式相互关联: 了解和认识这六个情况帮助您解决从插入间隔优化间隔合并各种问题。...合并间隔问题模式: 区间相交() 最大CPU负载(硬) 模式五:循环排序 此模式描述了一种有趣方法来处理涉及包含给定范围内数字数组问题。...您可以尝试数字放置在正确索引,但这会导致O(n ^ 2)复杂度不是最优,因此是循环排序模式。 [图片上传失败......此模式一次反转一个节点,其中一个变量(当前)指向链接列表开头,一个变量(上一个指向您已处理一个节点。...从队列删除每个节点,我们还将其所有子节点插入队列。

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动画+原理+代码+优化,解读十大经典排序算法

如果第一个比第二个大,就交换他们两个。 2、对每一对相邻元素作同样工作,从开始第一对结尾最后一对。这步做完,最后元素会是最大数。 3、针对所有的元素重复以上步骤,除了最后一个。...(如果待插入元素与有序序列某个元素相等,则将待插入元素插入相等元素后面。) 2....算法步骤 1、申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并序列; 2、设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列起始位置; 3、比较两个指针所指向元素,选择相对小元素放入合并空间...,并移动指针下一位置; 4、重复步骤 3 直到某一指针达到序列尾; 5、另一序列剩下所有元素直接复制合并序列尾。...4、这次从i开始向后找一个大于key数,当i=3,符合条件,a[8] = a[3] ; j– ; a[3]挖出再填到上一个

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可能是最可爱一文读懂系列:皮卡丘の复杂度分析指南

冒泡排序算法仅仅重复执行一个操作--交换数字。同时,它不使用任何外部存储器。它只是重新排列原始数组数字,因此,空间复杂度是个常量,即O(1)或者Θ(1)。 插入排序 你喜欢打牌吗?...合并:最后,结合子问题结果,找到原始大问题解决方案。 ? 让我们看一下合并排序算法是如何利用各个击破方法来解决问题。 1.划分:该方法第一步是将给定数组划分成两个大小相等较小子数组。...该算法分为两个函数,一个递归函数对给定数组两半分别进行排序,另一个则将两半合并在一起。 我们首先分析合并(merge)函数复杂性,然后分析合并排序(merge_sort)函数。 ?...a 是递归关系中子问题数量。 n/b 每子问题大小(假设子问题大小相同) f(n) 表示调用递归之外工作成本,包括问题划分为较小子问题成本及合并子问题解决方案成本。 ?...等等,为什么有人会在现实中用插入排序或者冒泡排序? 的确,很多人认为这些算法仅用于教育目的未在任何真实场景中使用。但实际并非如此。 比如Pythonsort()功能。

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十大经典排序算法 -- 动图讲解

稳定:如果a原本在b前面,a=b,排序之后a仍然在b前面; 不稳定:如果a原本在b前面,a=b,排序之后a可能会出现在b后面; 内排序:所有排序操作都在内存完成; 外排序:由于数据太大,因此把数据放在磁盘...比较相邻元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。 2. 对每一对相邻元素作同样工作,从开始第一对结尾最后一对。这步做完,最后元素会是最大数。 3....申请空间,使其大小为两个已经排序序列之和,该空间用来存放合并序列; 2. 设定两个指针,最初位置分别为两个已经排序序列起始位置; 3....比较两个指针所指向元素,选择相对小元素放入合并空间,并移动指针下一位置; 4.重复步骤 3 直到某一指针达到序列尾; 5. 另一序列剩下所有元素直接复制合并序列尾。 ?...使用映射函数能够输入 N 个数据均匀分配到 K 个桶 同时,对于桶中元素排序,选择何种比较排序算法对于性能影响至关重要。 1. 什么时候最快 当输入数据可以均匀分配到每一个

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python技术面试题(十五)--算法

假如有一个列表,其中数字是无序排列,通过冒泡要实现结果就是列表数字从小到大排序。 那么怎么实现呢?...我们可以列表左侧第一个和第二个数字先进行比较,较小排在左侧;然后再比较第二个和第三个数字,较小排在左侧,再比较第三个和第四个......列表数字第一轮比较完之后,最大数,排在了列表最尾端...然后无序区元素从左到右开始取,取出来一个元素就将其放在有序区合适位置(比如无序区取了一个3,有序区有两个数字1和4,那么我们就将3放到1和4之间)。...桶排序 当列表数值取值范围太大,或者不是整数时候,可以使用排序来解决问题。 桶排序基本思想就是一个大区间划分成n个相同大小子区间,称为桶。n个记录分布各个桶。...我们先来看一下两个有序列表如何进行合并: 1.我们有两个列表: list1 = [3,5,7,8] list2 = [1,4,9,10] 2.为了合并,我们需要再建立一个空列表。

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八大排序算法(java实现) 冒泡排序 快速排序排序 归并排序

2.由于开始时,increment取值较大,每个子序列元素较少,排序速度较快,排序后期increment取值逐渐变小,子序列中元素个数逐渐增多,但由于前面工作基础,大多数元素已经基本有序,所以排序速度仍然很快...(1)首先确定每一组序列下标的间隔,循环每次需要间隔:int i = length/2; i >0 ; i /= 2  (2)然后每一组序列中元素进行插入排序,第二组第一个插入数字是第一组第一个插入数字之后那个数组...int temp = array[j];//里面就是直接插入算法             int k;             for (k = j - i; k >= 0; k -= i) {//实现各个数字插入排序不同序列...javaArrays.sort()采用了一种名为TimSort排序算法,就是归并排序优化版本。从上文图中可看出,每次合并操作平均时间复杂度为O(n),完全二叉树深度为|log2n|。...javaArrays.sort()采用了一种名为TimSort排序算法,就是归并排序优化版本。从上文图中可看出,每次合并操作平均时间复杂度为O(n),完全二叉树深度为|log2n|。

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八大排序算法(java实现) 冒泡排序 快速排序排序 归并排序

2.由于开始时,increment取值较大,每个子序列元素较少,排序速度较快,排序后期increment取值逐渐变小,子序列中元素个数逐渐增多,但由于前面工作基础,大多数元素已经基本有序,所以排序速度仍然很快...(1)首先确定每一组序列下标的间隔,循环每次需要间隔:int i = length/2; i >0 ; i /= 2 (2)然后每一组序列中元素进行插入排序,第二组第一个插入数字是第一组第一个插入数字之后那个数组...int temp = array[j];//里面就是直接插入算法 int k; for (k = j - i; k >= 0; k -= i) {//实现各个数字插入排序不同序列...javaArrays.sort()采用了一种名为TimSort排序算法,就是归并排序优化版本。从上文图中可看出,每次合并操作平均时间复杂度为O(n),完全二叉树深度为|log2n|。...javaArrays.sort()采用了一种名为TimSort排序算法,就是归并排序优化版本。从上文图中可看出,每次合并操作平均时间复杂度为O(n),完全二叉树深度为|log2n|。

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Java集合与数据结构——七大排序算法实现

Hoare 法 2.挖坑法 2.代码展示 1.递归思路 2.基准值选择 3.非递归思路 3.性能分析 七、归并排序 1.原理总览 2.合并两个有序数组 3.代码展示 4.性能分析 八、内部排序 九...gap == 2 ,分组完之后,我们每一组数据进行排序 ?   数组元素进行分组,每组元素 gap 间隔为1, 此时对整体进行排序. ? 整体排完序,希尔排序完成. ?...此时从第一个 倒数第二个再次调整,调整完堆顶元素 与倒数第二个元素交换,按照这样逻辑规律,循环直到 有序....左边第一个数字下标定义为 start 右边第一个数字下标定义为 end 先将第一个数据放到 临时变量 tmp ,形成一个坑位  end 开始向前走,找到比 tmp 小位置,找到 ,将该值放入坑位...3.待排序区间小于一个阈值时(例如 48),使用直接插入排序   随着递归进行,数据区间在缩小,区间数据也在慢慢趋近于有序… ?

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