獨白：

　　希爾排序是經過優化的插入排序算法，之前所學的排序在空間上都是使用列表本身。而歸并排序是利用增加新的空間，來換取時間復雜度的減少。這倆者理念完全不一樣，注定造成的所消耗的時間不同以及空間上的不同。

　　歸并排序涉及到遞歸的使用，需要理解其中精髓才能更好了解歸并排序，以及其他應用到遞歸的算法。理解其本質才能更好的應用。

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希爾排序

希爾排序(Shell Sort)是插入排序的一種。也稱縮小增量排序，是直接插入排序算法的一種更高效的改進版本。希爾排序是非穩定排序算法。該方法因DL．Shell于1959年提出而得名。 希爾排序是把記錄按下標的一定增量分組，對每組使用直接插入排序算法排序；隨著增量逐漸減少，每組包含的關鍵詞越來越多，當增量減至1時，整個文件恰被分成一組，算法便終止。

時間復雜度

• 最優時間復雜度：根據步長序列的不同而不同
• 最壞時間復雜度：O(n2)
• 穩定想：不穩定

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""" 希爾排序 最優時間復雜度： 根據步長序列不同而不同 最壞時間復雜度： O（n*n） 穩定性 ： 不穩定 """import time import randomdef shell_sort(list):n = len(list)#初始步長gap = n // 2while gap > 0:# 按初始步長進行插入排序for j in range(gap, n):i = j# 插入排序while i >= gap and list[i-gap] > list[i]:list[i-gap], list[i] = list[i], list[i-gap]i -= gap# 得到新的步長gap = gap // 2def new_num(lis):"""隨機生成50個數加入列表中"""for i in range(50):j = random.randint(0, 10000)lis.append(j)if __name__ == '__main__':first_time = time.time()# 空列表lis = [54,26,93,17,77,31]# 隨機函數添加到列表中# new_num(lis)print(lis)# 列表排序 shell_sort(lis)print(lis)# 結束時間last_time = time.time()print("共用時%s" % (last_time - first_time))

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歸并排序

歸并排序是采用分治法的一個非常典型的應用。歸并排序的思想就是先遞歸分解數組，再合并數組。

將數組分解最小之后，然后合并兩個有序數組，基本思路是比較兩個數組的最前面的數，誰小就先取誰，取了后相應的指針就往后移一位。然后再比較，直至一個數組為空，最后把另一個數組的剩余部分復制過來即可。

時間復雜度

• 最優時間復雜度：O(nlogn)
• 最壞時間復雜度：O(nlogn)
• 穩定性：穩定

""" 歸并排序 最優時間復雜度：O(nlogn) 最壞時間復雜度：O(nlogn) 穩定性：穩定與其他排序區別 利用一個新列表講算法排序后的元素儲存當中 空間換時間 """import time import randomdef merge_sort(list):"""歸并排序"""n = len(list)if n <= 1:return list# 最大整除mid = n // 2# left 利用遞歸 截取的列表形成的有序列表left_list = merge_sort(list[:mid])# right 利用遞歸 截取的列表形成的有序列表right_list =merge_sort(list[mid:])# 創建 左右游標記錄列表值的索引left_pointer, right_pointer = 0,0# 創建新空列表result = []# 循環 比較數值大小# 退出循環條件 當左右游標其中一個等于所在列表的長度時while left_pointer < len(left_list) and right_pointer < len(right_list):# 判斷 左值和右值大小if left_list[left_pointer] <= right_list[right_pointer]:result.append(left_list[left_pointer])# 每判斷一次 游標加一left_pointer += 1else:result.append(right_list[right_pointer])right_pointer += 1# 將最后一個數值加入新列表中result += left_list[left_pointer:]result += right_list[right_pointer:]# 返回值return resultdef new_num(lis):"""隨機生成50個數加入列表中"""for i in range(50):j = random.randint(0, 100)lis.append(j)if __name__ == '__main__':first_time = time.time()# 空列表lis = []# 隨機函數添加到列表中 new_num(lis)print(lis)# 列表排序# 因為歸并排序最后是返回一個新列表，所以打印輸出為新列表alist = merge_sort(lis)print(alist)# 結束時間last_time = time.time()print("共用時%s" % (last_time - first_time))

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轉載于:https://www.cnblogs.com/Dreamxin/p/7896313.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的在路上---学习篇（一）Python 数据结构和算法 (4) --希尔排序、归并排序的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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