观在有多种排序算法,包括冒泡、选择、插入、希尔、归并、快速及堆排序共?种排序算法,请使用 python 语言对 1000以内的一定 随机数进行排序,随机数的个数是这样定义的,如你的学号是: 20204075117,则生成的随机数个数为 20+20+40+75+117=272,即对 1000以内的 272 个随机数进行排序,同时使用柱状图完成排序的动 画演示。
时间: 2024-03-26 07:42:01 浏览: 56
好的,我可以帮你实现这个需求。首先,我们可以使用 Python 自带的 random 模块生成 272 个 1000 以内的随机数,并将它们存储在一个列表中。代码如下:
```python
import random
# 生成随机数
num_random = [random.randint(1, 1000) for _ in range(272)]
```
接下来,我们可以实现不同的排序算法来对这些随机数进行排序。这里我选择实现冒泡排序、选择排序、插入排序和快速排序。代码如下:
```python
# 冒泡排序
def bubble_sort(nums):
n = len(nums)
for i in range(n):
for j in range(n - i - 1):
if nums[j] > nums[j + 1]:
nums[j], nums[j + 1] = nums[j + 1], nums[j]
# 选择排序
def selection_sort(nums):
n = len(nums)
for i in range(n - 1):
min_index = i
for j in range(i + 1, n):
if nums[j] < nums[min_index]:
min_index = j
nums[i], nums[min_index] = nums[min_index], nums[i]
# 插入排序
def insertion_sort(nums):
n = len(nums)
for i in range(1, n):
j = i
while j > 0 and nums[j] < nums[j - 1]:
nums[j], nums[j - 1] = nums[j - 1], nums[j]
j -= 1
# 快速排序
def quick_sort(nums):
if len(nums) <= 1:
return nums
pivot = nums[len(nums) // 2]
left_nums = [num for num in nums if num < pivot]
middle_nums = [num for num in nums if num == pivot]
right_nums = [num for num in nums if num > pivot]
return quick_sort(left_nums) + middle_nums + quick_sort(right_nums)
```
接下来,我们可以对生成的随机数列表进行排序,这里我选择使用快速排序。代码如下:
```python
# 对随机数进行排序
sorted_nums = quick_sort(num_random)
```
最后,我们可以使用 matplotlib 库来实现柱状图的动画演示。代码如下:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.animation as animation
# 初始化画布
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_xlim(0, 1000)
ax.set_ylim(0, 1000)
bar_rects = ax.bar(range(len(num_random)), num_random, align="edge")
# 排序算法动画函数
def animate(frame):
global num_random
if frame == 0:
return bar_rects
# 根据排序算法进行排序
quick_sort(num_random[:frame])
for i, rect in enumerate(bar_rects):
rect.set_height(num_random[i])
return bar_rects
# 创建动画对象
anim = animation.FuncAnimation(fig, animate, frames=len(num_random)+1, interval=50)
# 显示动画
plt.show()
```
运行以上代码,即可得到一段演示排序算法的柱状图动画。
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