排序演算法詳解（一）

排序演算法（英語：sorting algorithm）是一種能將一串資料依照特定順序進行排列的一種演算法。

穩定性：穩定排序演算法會讓原本有相等鍵值的紀錄維持相對次序。也就是如果乙個排序演算法是穩定的，當有兩個相等鍵值的紀錄r和s，且在原本的列表中r出現在s之前，在排序過的列表中r也將會是在s之前。

當相等的元素是無法分辨的，比如像是整數，穩定性並不是乙個問題。然而，假設以下的數對將要以他們的第乙個數字來排序。

在這個狀況下，有可能產生兩種不同的結果，乙個是讓相等鍵值的紀錄維持相對的次序，而另外乙個則沒有：

不穩定排序演算法可能會在相等的鍵值中改變紀錄的相對次序，但是穩定排序演算法從來不會如此。不穩定排序演算法可以被特別地實現為穩定。作這件事情的乙個方式是人工擴充鍵值的比較，如此在其他方面相同鍵值的兩個物件間之比較，（比如上面的比較中加入第二個標準：第二個鍵值的大小）就會被決定使用在原先資料次序中的條目，當作乙個同分決賽。然而，要記住這種次序通常牽涉到額外的空間負擔。

氣泡排序（英語：bubble sort）是一種簡單的排序演算法。它重複地遍歷要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。遍歷數列的工作是重複地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成。這個演算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢「浮」到數列的頂端。

氣泡排序演算法的運作如下：

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

遍歷一次發現沒有任何可以交換的元素，排序結束。

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

選擇排序（selection sort）是一種簡單直觀的排序演算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然後，再從剩餘未排序元素中繼續尋找最小（大）元素，然後放到已排序序列的未尾。以此類推，直到所有元素均排序完畢。

選擇排序的主要優點與資料移動有關。如果某個元素位於正確的最終位置上，則它不會被移動。選擇排序每次交換一對元素，它們當中至少有乙個將被移到其最終位置上，因此對n個元素的表進行排序總共進行至多n-1次交換。在所有的完全依靠交換去移動元素的排序方法中，選擇排序屬於非常好的一種。

def
select_sort
(alist)
:    n =
len(alist)
for j in
range
(n-1):
min_index = j
for i in
range
(j+1
,n):
if alist[min_index]
>alist[i]
:                min_index = i
alist[j]
,alist[min_index]
= alist[min_index]
,alist[j]

插入排序（英語：insertion sort）是一種簡單直觀的排序演算法。它的工作原理是通過構建有序序列，對於未排序資料，在已排序序列中從後向前掃瞄，找到相應位置並插入。插入排序在實現上，在從後向前掃瞄過程中，需要反覆把已排序元素逐步向後挪位，為最新元素提供插入空間。

1右邊取出的元素比左邊第乙個·需要比較的值大，則不再進行內層迴圈

def
insert_sort
(alist)
:    n =
len(alist)
for j in
range(1
,n):
i = j
while i >0:
if alist[i]
< alist[i-1]
:                alist[i]
,alist[i-1]
= alist[i-1]
,alist[i]
i -=
1else
:break

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