Python算法框架是一系列预先编写好的代码模块和函数,它们可以帮助我们更快速、高效地实现各种算法,Python拥有丰富的算法框架,涵盖了数据结构、排序、查找、图论、动态规划等多个领域,本文将介绍一些常用的Python算法框架,并通过实例来帮助你更好地理解和应用这些框架。
数据结构框架
1、列表(List)
列表是Python中最基础的数据结构之一,它可以存储任意类型的数据,如整数、浮点数、字符串等,列表的操作包括添加元素、删除元素、修改元素等。
创建列表 lst = [1, 2, 3, 4, 5] 添加元素 lst.append(6) 删除元素 lst.remove(3) 修改元素 lst[0] = 7
2、元组(Tuple)
元组与列表类似,但元组一旦初始化就不能修改,元组通常用于表示一个不可变的序列。
创建元组 tup = (1, 2, 3, 4, 5) 访问元素 print(tup[0])
3、集合(Set)
集合是一个无序的、不重复的元素序列,集合可以进行交集、并集、差集等操作。
创建集合 s1 = {1, 2, 3} s2 = {2, 3, 4} 交集 print(s1 & s2) 并集 print(s1 | s2) 差集 print(s1 s2)
排序框架
1、冒泡排序(Bubble Sort)
冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地遍历要排序的数列,一次比较两个元素,如果它们的顺序错误就把它们交换过来,遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。
def bubble_sort(arr): n = len(arr) for i in range(n): for j in range(0, n-i-1): if arr[j] > arr[j+1]: arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
2、快速排序(Quick Sort)
快速排序是一种高效的排序算法,它采用分治法的思想,将待排序的数列分为两个部分,一部分是比基准值小的元素,另一部分是比基准值大的元素,然后对这两部分分别进行排序,最后将两部分合并,得到最终的有序数列。
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)
查找框架
1、线性查找(Linear Search)
线性查找是一种简单的查找算法,它从表的第一个元素开始,逐个检查每个元素,直到找到所需的元素为止,如果所有元素都符合条件,则表示找不到该元素;否则,表示找到了该元素的位置,线性查找的时间复杂度为O(n)。
def linear_search(arr, target): n = len(arr) for i in range(n): if arr[i] == target: return i return -1
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