Pythonで並べ替える方法

Python のソート方法には、バブル ソート、選択ソート、挿入ソート、クイック ソート、マージ ソート、ヒープ ソート、基数ソートなどが含まれます。詳細な紹介: 1. バブル ソート、隣接する要素を比較し、それらの位置を交換することによってソート; 2. 選択ソート、リスト内の最小の要素を見つけてソート部分の最後に配置することによってソート; 3. 挿入ソート、次の条件でソートソートされた部分の適切な位置に各要素を挿入する; 4. クイックソート、分割統治法を使用してリストを小さなサブリストに分割するなど。

このチュートリアルのオペレーティング システム: Windows 10 システム、Python バージョン 3.11.4、Dell G3 コンピューター。

Python は、データを並べ替えるためのさまざまな並べ替え方法を提供する強力なプログラミング言語です。この記事では、少なくとも 7 つの異なる並べ替え方法を詳細なコード例とともに取り上げます。

1. バブル ソート:

バブル ソートは、隣接する要素を比較し、その位置を交換することによってソートするシンプルなソート アルゴリズムです。スワップが発生しなくなるまで、リストを繰り返し処理します。

def bubble_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n-1):
        for j in range(0, n-i-1):
            if arr[j] > arr[j+1]:
                arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
    return arr

2. 選択ソート:

選択ソートは、リスト内の最小の要素を見つけてソート部分に配置し、最後にソートする単純なソート アルゴリズムです。

def selection_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        min_idx = i
        for j in range(i+1, n):
            if arr[j] < arr[min_idx]:
                min_idx = j
        arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]
    return arr

3. 挿入ソート:

挿入ソートは、ソートされた部分の適切な位置に各要素を挿入することによってソートする単純なソート アルゴリズムです。

def insertion_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(1, n):
        key = arr[i]
        j = i-1
        while j >= 0 and arr[j] > key:
            arr[j+1] = arr[j]
            j -= 1
        arr[j+1] = key
    return arr

4. クイック ソート:

クイック ソートは、分割統治法を使用してリストを小さなサブリストに分割し、サブリストを再帰的に並べ替える効率的な並べ替えアルゴリズムです。

def quick_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    pivot = arr[len(arr)//2]
    left = [x for x in arr if x < pivot]
    middle = [x for x in arr if x == pivot]
    right = [x for x in arr if x > pivot]
    return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)

5. マージ ソート:

マージ ソートは、分割統治法を使用してリストを小さなサブリストに分割し、再帰的にサブリストをソートして最後にマージする効率的なソート アルゴリズムです。それらを順序付きリストに追加します。

def merge_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    mid = len(arr) // 2
    left = arr[:mid]
    right = arr[mid:]
    left = merge_sort(left)
    right = merge_sort(right)
    return merge(left, right)
def merge(left, right):
    result = []
    i = j = 0
    while i < len(left) and j < len(right):
        if left[i] < right[j]:
            result.append(left[i])
            i += 1
        else:
            result.append(right[j])
            j += 1
    result.extend(left[i:])
    result.extend(right[j:])
    return result

6. ヒープ ソート:

ヒープ ソートは、ソートにバイナリ ヒープ データ構造を使用する効率的なソート アルゴリズムです。

def heapify(arr, n, i):
    largest = i
    l = 2 * i + 1
    r = 2 * i + 2
    if l < n and arr[i] < arr[l]:
        largest = l
    if r < n and arr[largest] < arr[r]:
        largest = r
    if largest != i:
        arr[i], arr[largest] = arr[largest], arr[i]
        heapify(arr, n, largest)
def heap_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n//2 - 1, -1, -1):
        heapify(arr, n, i)
    for i in range(n-1, 0, -1):
        arr[i], arr[0] = arr[0], arr[i]
        heapify(arr, i, 0)
    return arr

7. 基数ソート:

基数ソートは、桁数に基づいて要素を並べ替える非比較並べ替えアルゴリズムです。

def counting_sort(arr, exp):
    n = len(arr)
    output = [0] * n
    count = [0] * 10
    for i in range(n):
        index = arr[i] // exp
        count[index % 10] += 1
    for i in range(1, 10):
        count[i] += count[i-1]
    i = n - 1
    while i >= 0:
        index = arr[i] // exp
        output[count[index % 10] - 1] = arr[i]
        count[index % 10] -= 1
        i -= 1
    for i in range(n):
        arr[i] = output[i]
def radix_sort(arr):
    max_val = max(arr)
    exp = 1
    while max_val // exp > 0:
        counting_sort(arr, exp)
        exp *= 10
    return arr

これは、7 つの異なる並べ替え方法の詳細なコード例です。さまざまなデータセットとパフォーマンス要件に応じて、適切な並べ替えアルゴリズムを選択すると、コードの効率とパフォーマンスを向上させることができます

以上がPythonで並べ替える方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。