演算法是一種與語言無關的東西,更確切地說就算解決問題的思路,就是一個通用的思想的問題。代碼本身不重要,演算法思想才是重中之重
我們在面試的時候總會被問到一下演算法,雖然演算法是一些基礎知識,但是難起來也會讓人非常頭疼。
排序演算法應該算是一些簡單且基礎的演算法,但是我們可以從簡單的演算法排序鍛煉我們的演算法思維。這里我就介紹經典十大演算法用python是怎麼實現的。
十大經典演算法可以分為兩大類:
比較排序: 通過對數組中的元素進行比較來實現排序。
非比較排序: 不通過比較來決定元素間的相對次序。
演算法復雜度
冒泡排序比較簡單,幾乎所有語言演算法都會涉及的冒泡演算法。
基本原理是兩兩比較待排序數據的大小 ,當兩個數據的次序不滿足順序條件時即進行交換,反之,則保持不變。
每次選擇一個最小(大)的,直到所有元素都被輸出。
將第一個元素逐個插入到前面的有序數中,直到插完所有元素為止。
從大范圍到小范圍進行比較-交換,是插入排序的一種,它是針對直接插入排序演算法的改進。先對數據進行預處理,使其基本有序,然後再用直接插入的排序演算法排序。
該演算法是採用 分治法 對集合進行排序。
把長度為n的輸入序列分成兩個長度為n/2的子序列,對這兩個子序列分別採用歸並排序,最終合並成序列。
選取一個基準值,小數在左大數在在右。
利用堆這種數據結構所設計的一種排序演算法。
堆是一個近似完全二叉樹的結構,並同時滿足堆積的性質:即子結點的鍵值或索引總是小於(或者大於)它的父節點。利用最大堆和最小堆的特性。
採用字典計數-還原的方法,找出待排序的數組中最大和最小的元素,統計數組中每個值為i的元素出現的次數,對所有的計數累加,將每個元素放在新數組依次排序。
設置一個定量的數組當作空桶;遍歷輸入數據,並且把數據一個一個放到對應的桶里去;對每個不是空的桶進行排序;從不是空的桶里把排好序的數據拼接起來。
元素分布在桶中:
然後,元素在每個桶中排序:
取得數組中的最大數,並取得位數;從最低位開始取每個位組成新的數組;然後進行計數排序。
上面就是我整理的十大排序演算法,希望能幫助大家在演算法方面知識的提升。看懂之後可以去試著自己到電腦上運行一遍。最後說一下每個排序是沒有調用數據的,大家記得實操的時候要調用。
參考地址:https://www.runoob.com/w3cnote/ten-sorting-algorithm.html
⑵ python演算法有哪些
Python演算法的特徵
1. 有窮性:演算法的有窮性指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止;
2. 確切性:演算法的每一步驟必須有確切的定義;
3. 輸入項:一個演算法有0個或多個輸入,以刻畫運算對象的初始情況,所謂0個輸入是指演算法本身定出了初始條件;
4. 輸出項:一個演算法有一個或多個輸出,以反映對輸入數據加工後的結果,沒有輸出的演算法是毫無意義的;
5. 可行性:演算法中執行的任何計算步驟都是可以被分解為基本的可執行操作步,即每個計算步都可以在有限時間內完成;
6. 高效性:執行速度快、佔用資源少;
7. 健壯性:數據響應正確。
Python演算法分類:
1.
冒泡排序:是一種簡單直觀的排序演算法。重復地走訪過要排序的數列,一次比較兩個元素,如果順序錯誤就交換過來。走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換,也就是說該排序已經完成。
2.
插入排序:沒有冒泡排序和選擇排序那麼粗暴,其原理最容易理解,插入排序是一種最簡單直觀的排序演算法啊,它的工作原理是通過構建有序序列,對於未排序數據在已排序序列中從後向前排序,找到對應位置。
3.
希爾排序:也被叫做遞減增量排序方法,是插入排序的改進版本。希爾排序是基於插入排序提出改進方法的排序演算法,先將整個待排序的記錄排序分割成為若干個子序列分別進行直接插入排序,待整個序列中的記錄基本有序時,再對全記錄進行依次直接插入排序。
4. 歸並排序:是建立在歸並操作上的一種有效的排序演算法。該演算法是採用分治法Divide and的一個非常典型的應用。
5. 快速排序:由東尼·霍爾所發展的一種排序演算法。又是一種分而治之思想在排序演算法上的典型應用,本質上快速排序應該算是冒泡排序基礎上的遞歸分治法。
6.
堆排序:是指利用堆這種數據結構所設計的一種排序演算法。堆積是一個近似完全二叉樹的結構,並同時滿足堆積的性質,即子結點的鍵值或索引總是小於它的父結點。
7.
計算排序:其核心在於將輸入的數據值轉化為鍵存儲在額外開辟的數組空間中,作為一種線性時間復雜度的排序,計算排序要求輸入的數據必須是具有確定范圍的整數。
⑶ PYTHON的數據結構和演算法介紹
當你聽到數據結構時,你會想到什麼?
數據結構是根據類型組織和分組數據的容器。它們基於可變性和順序而不同。可變性是指創建後改變對象的能力。我們有兩種類型的數據結構,內置數據結構和用戶定義的數據結構。
什麼是數據演算法-是由計算機執行的一系列步驟,接受輸入並將其轉換為目標輸出。
列表是用方括弧定義的,包含用逗號分隔的數據。該列表是可變的和有序的。它可以包含不同數據類型的混合。
months=['january','february','march','april','may','june','july','august','september','october','november','december']
print(months[0])#print the element with index 0
print(months[0:7])#all the elements from index 0 to 6
months[0]='birthday #exchange the value in index 0 with the word birthday
print(months)
元組是另一種容器。它是不可變有序元素序列的數據類型。不可變的,因為你不能從元組中添加和刪除元素,或者就地排序。
length, width, height =9,3,1 #We can assign multiple variables in one shot
print("The dimensions are {} * {} * {}".format(length, width, height))
一組
集合是唯一元素的可變且無序的集合。它可以讓我們快速地從列表中刪除重復項。
numbers=[1,2,3,4,6,3,3]
unique_nums = set(numbers)
print(unique_nums)
models ={'declan','gift','jabali','viola','kinya','nick',betty' }
print('davis' in models)#check if there is turner in the set models
models.add('davis')
print(model.pop())remove the last item#
字典
字典是可變和無序的數據結構。它允許存儲一對項目(即鍵和值)
下面的例子顯示了將容器包含到其他容器中來創建復合數據結構的可能性。
* 用戶定義的數據結構*
使用數組的堆棧堆棧是一種線性數據結構,其中元素按順序排列。它遵循L.I.F.O的機制,意思是後進先出。因此,最後插入的元素將作為第一個元素被刪除。這些操作是:
溢出情況——當我們試圖在一個已經有最大元素的堆棧中再放一個元素時,就會出現這種情況。
下溢情況——當我們試圖從一個空堆棧中刪除一個元素時,就會出現這種情況。
隊列是一種線性數據結構,其中的元素按順序排列。它遵循先進先出的F.I.F.O機制。
描述隊列特徵的方面
兩端:
前端-指向起始元素。
指向最後一個元素。
有兩種操作:
樹用於定義層次結構。它從根節點開始,再往下,最後的節點稱為子節點。
鏈表
它是具有一系列連接節點的線性數據。每個節點存儲數據並顯示到下一個節點的路由。它們用來實現撤銷功能和動態內存分配。
圖表
這是一種數據結構,它收集了具有連接到其他節點的數據的節點。
它包括:
演算法
在演算法方面,我不會講得太深,只是陳述方法和類型:
原文:https://www.tuicool.com/articles/hit/VRRvYr3
⑷ Python 演算法
什麼是演算法
「演算法(Algorithm)是指解題方案的准確而完整的描述,是一系列解決問題的清晰指令,演算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制。」
「在談到演算法時,我們不得不去了解一下什麼是時間復雜度和空間復雜度這兩個概念」
計算機科學中,演算法的時間復雜度是一個函數,它定量描述了該演算法的運行時間,時間復雜度常用大O符號(大O符號(Big O notation)是用於描述函數漸進行為的數學符號。
空間復雜度:它是用來評估演算法內存佔用大小的一個式子。
Python 演算法的幾大重要特徵
Python演算法除了具有以上特徵,還和時間和空間有關系,不同的演算法可能用不同的時間、空間或效率來完成同樣的任務,因此, 一個Python演算法的優劣可以用空間復雜度與時間復雜度來衡量。
通過實例加深對演算法的理解
如題所示:
要求x,y,z的1000以內取值滿足x x+y y=z*z,同時x+y+z=1000,求解出所以x,y,z的組合情況?
求解過程如下
這里使用了一個waste_time方法作為裝飾器來計算裝飾過的方法的執行時間,這里有兩種演算法來求解這個問題
代碼如下:
總結:
通過這個示例,對於同一個問題給出兩種不同的演算法,兩種演算法在執行過程中我增加了對程序執行時間的統計,通過時間上的對比發現兩個演算法的執行時間相差非常的大,如響應結果所示。
由此我們可以得出一個結論,就是實現不同的演算法程序執行的時間可以反應出演算法的效率,即演算法有優劣之分,好的演算法可以節約時間,提高效率,反之則不然。
⑸ Python的特點有哪些特點
Python是一種計算機程序設計語言。是一種面向對象的動態類型語言,最初被設計用於編寫自動化腳本(shell),隨著版本的不斷更新和語言新功能的添加,越來越多被用於獨立的、大型項目的開發。
Python的特點如下:
1、簡單
Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程序就感覺像是在讀英語一樣。它使你能夠專注於解決問題而不是去搞明白語言本身。
2、易學
Python極其容易上手,因為Python有極其簡單的說明文檔 。
3、速度快
Python 的底層是用 C 語言寫的,很多標准庫和第三方庫也都是用 C 寫的,運行速度非常快。
4、免費、開源
Python是FLOSS(自由/開放源碼軟體)之一。使用者可以自由地發布這個軟體的拷貝、閱讀它的源代碼、對它做改動、把它的一部分用於新的自由軟體中。FLOSS是基於一個團體分享知識的概念。
5、高層語言
用Python語言編寫程序的時候無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內存一類的底層細節。
6、可移植性
由於它的開源本質,Python已經被移植在許多平台上(經過改動使它能夠工作在不同平台上)。這些平台包括linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE、PocketPC、Symbian以及Google基於linux開發的android平台。
7、解釋性
一個用編譯性語言比如C或C++寫的程序可以從源文件(即C或C++語言)轉換到一個你的計算機使用的語言(二進制代碼,即0和1)。這個過程通過編譯器和不同的標記、選項完成。
運行程序的時候,連接/轉載器軟體把你的程序從硬碟復制到內存中並且運行。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進制代碼。你可以直接從源代碼運行 程序。
在計算機內部,Python解釋器把源代碼轉換成稱為位元組碼的中間形式,然後再把它翻譯成計算機使用的機器語言並運行。這使得使用Python更加簡單。也使得Python程序更加易於移植。
8、面向對象
Python既支持面向過程的編程也支持面向對象的編程。在「面向過程」的語言中,程序是由過程或僅僅是可重用代碼的函數構建起來的。在「面向對象」的語言中,程序是由數據和功能組合而成的對象構建起來的。
9可擴展性
如果需要一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些演算法不公開,可以部分程序用C或C++編寫,然後在Python程序中使用它們。
10、可嵌入性
可以把Python嵌入C/C++程序,從而向程序用戶提供腳本功能。
11、豐富的庫
Python標准庫確實很龐大。它可以幫助處理各種工作,包括正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、資料庫、網頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統、GUI(圖形用戶界面)、Tk和其他與系統有關的操作。這被稱作Python的「功能齊全」理念。除了標准庫以外,還有許多其他高質量的庫,如wxPython、Twisted和Python圖像庫等等。
12、規范的代碼
Python採用強制縮進的方式使得代碼具有較好可讀性。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進制代碼。
⑹ python演算法有哪些
演算法(Algorithm)是指解題方案的准確而完整的描述,是一系列解決問題的清晰指令,演算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制。也就是說,能夠對一定規范的輸入,在有限時間內獲得所要求的輸出。如果一個演算法有缺陷,或不適合於某個問題,執行這個演算法將不會解決這個問題。不同的演算法可能用不同的時間、空間或效率來完成同樣的任務。一個演算法的優劣可以用空間復雜度與時間復雜度來衡量。
一個演算法應該具有以下七個重要的特徵:
①有窮性(Finiteness):演算法的有窮性是指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止;
②確切性(Definiteness):演算法的每一步驟必須有確切的定義;
③輸入項(Input):一個演算法有0個或多個輸入,以刻畫運算對象的初始情況,所謂0個輸 入是指演算法本身定出了初始條件;
④輸出項(Output):一個演算法有一個或多個輸出,以反映對輸入數據加工後的結果。沒 有輸出的演算法是毫無意義的;
⑤可行性(Effectiveness):演算法中執行的任何計算步驟都是可以被分解為基本的可執行 的操作步,即每個計算步都可以在有限時間內完成(也稱之為有效性);
⑥高效性(High efficiency):執行速度快,佔用資源少;
⑦健壯性(Robustness):對數據響應正確。
相關推薦:《Python基礎教程》
五種常見的Python演算法:
1、選擇排序
2、快速排序
3、二分查找
4、廣度優先搜索
5、貪婪演算法
⑺ python語言程序設計是什麼
Python是一種跨平台的計算機程序設計語言。 是一個高層次的結合了解釋性、編譯性、互動性和面向對象的腳本語言。最初被設計用於編寫自動化腳本(shell),隨著版本的不斷更新和語言新功能的添加,逐漸被用於獨立的、大型項目的開發。
它是由荷蘭數學和計算機科學研究學會的Guido van Rossum 於1990 年代初設計,作為一門叫做ABC語言的替代品。之所以選中Python(大蟒蛇的意思)作為該編程語言的名字,是取自英國20世紀70年代首播的電視喜劇《蒙提·派森的飛行馬戲團》(Monty Python's Flying Circus)。 Python提供了高效的高級數據結構,還能簡單有效地面向對象編程。Python語法和動態類型,以及解釋型語言的本質,使它成為多數平台上寫腳本和快速開發應用的編程語言。
自從20世紀90年代初Python語言誕生至今,它已被逐漸廣泛應用於系統管理任務的處理和Web編程。
Python是一種解釋型腳本語言,可以應用於以下領域:
4.1 Web 和 Internet開發
4.2 科學計算和統計
4.3 人工智慧
4.4 桌面界面開發
4.5 軟體開發
4.6 後端開發
4.7 網路爬蟲
它的特點有:
簡單:
Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程序就感覺像是在讀英語一樣。它使你能夠專注於解決問題而不是去搞明白語言本身。
易學:
Python極其容易上手,因為Python有極其簡單的說明文檔 。
速度快:
Python 的底層是用 C 語言寫的,很多標准庫和第三方庫也都是用 C 寫的,運行速度非常快。
免費、開源:
Python是FLOSS(自由/開放源碼軟體)之一。使用者可以自由地發布這個軟體的拷貝、閱讀它的源代碼、對它做改動、把它的一部分用於新的自由軟體中。FLOSS是基於一個團體分享知識的概念。
高層語言:
用Python語言編寫程序的時候無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內存一類的底層細節。
可移植性:
由於它的開源本質,Python已經被移植在許多平台上(經過改動使它能夠工作在不同平台上)。這些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE、PocketPC、Symbian以及Google基於linux開發的android平台。
解釋性:
一個用編譯性語言比如C或C++寫的程序可以從源文件(即C或C++語言)轉換到一個你的計算機使用的語言(二進制代碼,即0和1)。這個過程通過編譯器和不同的標記、選項完成。
運行程序的時候,連接/轉載器軟體把你的程序從硬碟復制到內存中並且運行。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進制代碼。你可以直接從源代碼運行 程序。
在計算機內部,Python解釋器把源代碼轉換成稱為位元組碼的中間形式,然後再把它翻譯成計算機使用的機器語言並運行。這使得使用Python更加簡單。也使得Python程序更加易於移植。
面向對象:
Python既支持面向過程的編程也支持面向對象的編程。在「面向過程」的語言中,程序是由過程或僅僅是可重用代碼的函數構建起來的。在「面向對象」的語言中,程序是由數據和功能組合而成的對象構建起來的。
可擴展性:
如果需要一段關鍵代碼運行得更快或者希望某些演算法不公開,可以部分程序用C或C++編寫,然後在Python程序中使用它們。
可嵌入性:
可以把Python嵌入C/C++程序,從而向程序用戶提供腳本功能。
豐富的庫:
Python標准庫確實很龐大。它可以幫助處理各種工作,包括正則表達式、文檔生成、單元測試、線程、資料庫、網頁瀏覽器、CGI、FTP、電子郵件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密碼系統、GUI(圖形用戶界面)、Tk和其他與系統有關的操作。這被稱作Python的「功能齊全」理念。除了標准庫以外,還有許多其他高質量的庫,如wxPython、Twisted和Python圖像庫等等。
規范的代碼:
Python採用強制縮進的方式使得代碼具有較好可讀性。而Python語言寫的程序不需要編譯成二進制代碼。
這只是一個簡單的理解,希望對你有幫助,望採納,謝謝!
⑻ python是什麼語言
python的中文名稱是蟒蛇。
Python是一種計算機程序設計語言。是一種動態的、面向對象的腳本語言,最初是用來編寫自動化腳本的,隨著版本的不斷更新和語言新功能的添加,越來越多被用於獨立的、大型項目的開發。
Python特點主要有以下幾個方面:
1、簡單:Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程序就感覺像是在讀英語一樣。它使你能夠專注於解決問題而不是去搞明白語言本身。
2、易學:Python極其容易上手,因為Python有極其簡單的說明文檔。
3、速度快:Python 的底層是用 C 語言寫的,很多標准庫和第三方庫也都是用 C 寫的,運行速度非常快。
4、免費、開源:Python是FLOSS之一。使用者可以自由地發布這個軟體的拷貝、閱讀它的源代碼、對它做改動、把它的一部分用於新的自由軟體中。FLOSS是基於一個團體分享知識的概念。
5、高層語言:用Python語言編寫程序的時候無需考慮諸如如何管理你的程序使用的內存一類的底層細節。
6、可移植性:由於它的開源本質,Python已經被移植在許多平台上。這些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、以及Google等基於linux開發的android平台。
7、解釋性:一個用編譯性語言比如C或C++寫的程序可以從源文件轉換到一個你的計算機使用的語言。這個過程通過編譯器和不同的標記、選項完成。
(8)Python的演算法思想是什麼擴展閱讀:
Python語言風格簡介:
Python在設計上堅持了清晰劃一的風格,這使得Python成為一門易讀、易維護,並且被大量用戶所歡迎的、用途廣泛的語言。
對於一個特定的問題,只要有一種最好的方法來解決就好。這在由Tim Peters寫的Python格言裡面表述為:There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it. 這正好和Perl語言的中心思想TMTOWTDI完全相反。
Python的作者有意的設計限制性很強的語法,使得不好的編程習慣都不能通過編譯。其中很重要的一項就是Python的縮進規則。
⑼ python中有哪些簡單的演算法
你好:
跟你詳細說一下python的常用8大演算法:
1、插入排序
插入排序的基本操作就是將一個數據插入到已經排好序的有序數據中,從而得到一個新的、個數加一的有序數據,演算法適用於少量數據的排序,時間復雜度為O(n^2)。是穩定的排序方法。插入演算法把要排序的數組分成兩部分:第一部分包含了這個數組的所有元素,但將最後一個元素除外(讓數組多一個空間才有插入的位置),而第二部分就只包含這一個元素(即待插入元素)。在第一部分排序完成後,再將這個最後元素插入到已排好序的第一部分中。
2、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,是直接插入排序演算法的一種更高效的改進版本。希爾排序是非穩定排序演算法。該方法因DL.Shell於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演算法排序;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,演算法便終止。
3、冒泡排序
它重復地走訪過要排序的數列,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。走訪數列的工作是重復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。
4、快速排序
通過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分,其中一部分的所有數據都比另外一部分的所有數據都要小,然後再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序,整個排序過程可以遞歸進行,以此達到整個數據變成有序序列。
5、直接選擇排序
基本思想:第1趟,在待排序記錄r1 ~ r[n]中選出最小的記錄,將它與r1交換;第2趟,在待排序記錄r2 ~ r[n]中選出最小的記錄,將它與r2交換;以此類推,第i趟在待排序記錄r[i] ~ r[n]中選出最小的記錄,將它與r[i]交換,使有序序列不斷增長直到全部排序完畢。
6、堆排序
堆排序(Heapsort)是指利用堆積樹(堆)這種數據結構所設計的一種排序演算法,它是選擇排序的一種。可以利用數組的特點快速定位指定索引的元素。堆分為大根堆和小根堆,是完全二叉樹。大根堆的要求是每個節點的值都不大於其父節點的值,即A[PARENT[i]] >= A[i]。在數組的非降序排序中,需要使用的就是大根堆,因為根據大根堆的要求可知,最大的值一定在堆頂。
7、歸並排序
歸並排序是建立在歸並操作上的一種有效的排序演算法,該演算法是採用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應用。將已有序的子序列合並,得到完全有序的序列;即先使每個子序列有序,再使子序列段間有序。若將兩個有序表合並成一個有序表,稱為二路歸並。
歸並過程為:比較a[i]和a[j]的大小,若a[i]≤a[j],則將第一個有序表中的元素a[i]復制到r[k]中,並令i和k分別加上1;否則將第二個有序表中的元素a[j]復制到r[k]中,並令j和k分別加上1,如此循環下去,直到其中一個有序表取完,然後再將另一個有序表中剩餘的元素復制到r中從下標k到下標t的單元。歸並排序的演算法我們通常用遞歸實現,先把待排序區間[s,t]以中點二分,接著把左邊子區間排序,再把右邊子區間排序,最後把左區間和右區間用一次歸並操作合並成有序的區間[s,t]。
8、基數排序
基數排序(radix sort)屬於「分配式排序」(distribution sort),又稱「桶子法」(bucket sort)或bin sort,顧名思義,它是透過鍵值的部分資訊,將要排序的元素分配至某些「桶」中,藉以達到排序的作用,基數排序法是屬於穩定性的排序,其時間復雜度為O (nlog(r)m),其中r為所採取的基數,而m為堆數,在某些時候,基數排序法的效率高於其它的穩定性排序法。