文章目录
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- [1. 睡眠排序(Sleep Sort)](#1. 睡眠排序(Sleep Sort))
- [2. 猴子排序(Bogo Sort)](#2. 猴子排序(Bogo Sort))
- [3. 侏儒排序(Gnome Sort)](#3. 侏儒排序(Gnome Sort))
- [4. 鸡尾酒排序(Cocktail Shaker Sort)](#4. 鸡尾酒排序(Cocktail Shaker Sort))
- [5. 梳排序(Comb Sort)](#5. 梳排序(Comb Sort))
- [6. 砖块排序(Brick Sort 或 Odd-Even Sort)](#6. 砖块排序(Brick Sort 或 Odd-Even Sort))
- [7. 量子博戈排序(Quantum Bogo Sort)](#7. 量子博戈排序(Quantum Bogo Sort))
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1. 睡眠排序(Sleep Sort)
概念 : 使用多线程或多进程,每个元素创建一个线程/进程,根据其值延迟相应的时间后输出。
特点 : 实现简单但效率极低,依赖于系统调度器,不适用于实际应用。
复杂度: 不适用(因为它的正确性和性能取决于外部因素)。
python
import time
import threading
def sleep_sort(values):
def sleep_and_print(val):
time.sleep(val)
print(val, end=' ')
threads = []
for value in values:
thread = threading.Thread(target=sleep_and_print, args=(value,))
threads.append(thread)
thread.start()
for thread in threads:
thread.join()
2. 猴子排序(Bogo Sort)
概念 : 随机打乱数组直到偶然获得有序序列。
特点 : 极端非高效,平均时间复杂度为O((n+1)!).
复杂度: 平均情况 O((n+1)!),最坏情况无限大。
python
import random
def bogo_sort(arr):
while not all(arr[i] <= arr[i+1] for i in range(len(arr)-1)):
random.shuffle(arr)
return arr
3. 侏儒排序(Gnome Sort)
概念 : 类似插入排序,通过比较相邻元素并交换来排序。
特点 : 实现简单,适合教育目的。
复杂度: 最坏情况 O(n^2),最好情况 O(n).
python
def gnome_sort(arr):
index = 0
while index < len(arr):
if index == 0 or arr[index-1] <= arr[index]:
index += 1
else:
arr[index], arr[index-1] = arr[index-1], arr[index]
index -= 1
return arr
4. 鸡尾酒排序(Cocktail Shaker Sort)
概念 : 冒泡排序的变体,从两端向中间进行双向遍历。
特点 : 对于接近排序的数据集表现较好。
复杂度: 最坏和平均情况 O(n^2),最好情况 O(n).
python
def cocktail_shaker_sort(arr):
n = len(arr)
swapped = True
start = 0
end = n - 1
while (swapped == True):
swapped = False
for i in range(start, end):
if arr[i] > arr[i + 1]:
arr[i], arr[i + 1] = arr[i + 1], arr[i]
swapped = True
if not swapped:
break
swapped = False
end -= 1
for i in range(end-1, start-1, -1):
if arr[i] > arr[i + 1]:
arr[i], arr[i + 1] = arr[i + 1], arr[i]
swapped = True
start += 1
return arr
5. 梳排序(Comb Sort)
概念 : 冒泡排序的改进,使用逐渐缩小的间隔对元素进行比较和交换。
特点 : 减少了大的混乱,提高了排序速度。
复杂度: 最坏情况 O(n^2),但在实践中通常比冒泡排序快。
python
def comb_sort(arr):
gap = len(arr)
shrink = 1.3
sorted = False
while not sorted:
gap = int(gap / shrink)
if gap > 1:
sorted = False
else:
gap = 1
sorted = True
i = 0
while i + gap < len(arr):
if arr[i] > arr[i + gap]:
arr[i], arr[i + gap] = arr[i + gap], arr[i]
sorted = False
i += 1
return arr
6. 砖块排序(Brick Sort 或 Odd-Even Sort)
概念 : 冒泡排序的另一种变体,交替对奇数索引和偶数索引的相邻元素排序。
特点 : 可以减少遍历次数,对于某些数据分布效果更好。
复杂度: 最坏情况 O(n^2),最好情况 O(n log n).
python
def brick_sort(arr):
is_sorted = False
n = len(arr)
while not is_sorted:
is_sorted = True
# Even indexed elements
for i in range(0, n-1, 2):
if arr[i] > arr[i + 1]:
arr[i], arr[i + 1] = arr[i + 1], arr[i]
is_sorted = False
# Odd indexed elements
for i in range(1, n-1, 2):
if arr[i] > arr[i + 1]:
arr[i], arr[i + 1] = arr[i + 1], arr[i]
is_sorted = False
return arr
7. 量子博戈排序(Quantum Bogo Sort)
概念 : 理论上的概念,利用量子力学特性同时尝试所有排列,然后坍缩到正确答案。
特点 : 属于理论探讨,现实中不可行。
复杂度: 理论上是常数时间 O(1),但需要量子计算能力。
量子博戈排序是一个理论性的想法,在当前的技术条件下无法实现,因此没有提供代码实现。