1. 排序算法
1.1 冒泡排序
冒泡排序是一种简单直观的排序算法，它重复地遍历要排序的列表，依次比较相邻的两个元素，如果顺序不对就交换它们，直到整个列表排序完成。这个过程像冒泡一样，因此得名冒泡排序。
冒泡排序的核心思想是通过相邻元素的比较和交换，将最大（或最小）的元素逐个“冒泡”到列表的最右端（或最左端）。以下是冒泡排序的代码实现：
def bubble_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(n-1):
for j in range(n-i-1):
if arr[j] > arr[j+1]:
arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
return arr
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(1)。
1.2 选择排序
选择排序是一种简单的排序算法，它也是通过重复遍历列表，不断选择最小（或最大）的元素，放到列表的起始位置，直到整个列表排序完成。
选择排序的核心思想是通过每次遍历找到最小（或最大）的元素，并将其与当前位置交换。以下是选择排序的代码实现：
def selection_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(n-1):
min_index = i
for j in range(i+1, n):
if arr[j] < arr[min_index]:
min_index = j
arr[i], arr[min_index] = arr[min_index], arr[i]
return arr
选择排序的时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(1)。
1.3 插入排序
插入排序是一种稳定的排序算法，它将列表分为已排序和未排序两部分，然后依次将未排序的元素插入到已排序的部分，直到整个列表排序完成。
插入排序的核心思想是通过不断地将未排序的元素插入到已排序的部分，并保持已排序部分的有序性。以下是插入排序的代码实现：
def insertion_sort(arr):
n = len(arr)
for i in range(1, n):
key = arr[i]
j = i - 1
while j >= 0 and arr[j] > key:
arr[j+1] = arr[j]
j -= 1
arr[j+1] = key
return arr
插入排序的时间复杂度为O(n^2)，空间复杂度为O(1)。
2. 查找算法
2.1 顺序查找
顺序查找是一种简单直观的查找算法，它从列表的起始位置开始，逐个比较列表中的元素，直到找到目标元素或遍历完整个列表。
顺序查找的核心思想是通过逐个比较元素来找到目标元素。以下是顺序查找的代码实现：
def sequential_search(arr, target):
for i in range(len(arr)):
if arr[i] == target:
return i
return -1
顺序查找的时间复杂度为O(n)。
2.2 二分查找
二分查找（也称为折半查找）是一种高效的查找算法，它要求列表必须是有序的。算法将目标元素与列表中间的元素进行比较，如果相等则找到目标元素，如果目标元素小于中间元素，则在左半部分继续查找，否则在右半部分继续查找。
二分查找的核心思想是通过不断将查找范围缩小一半来找到目标元素。以下是二分查找的代码实现：
def binary_search(arr, target):
low = 0
high = len(arr) - 1
while low <= high:
mid = (low + high) // 2
if arr[mid] == target:
return mid
elif arr[mid] < target:
low = mid + 1
else:
high = mid - 1
return -1
二分查找的时间复杂度为O(log n)。
总结
本文介绍了几种常见的排序和查找算法，包括冒泡排序、选择排序、插入排序、顺序查找和二分查找。冒泡排序和选择排序是简单直观的排序算法，适用于小规模的列表。插入排序是一种稳定的排序算法，适用于部分有序的列表。顺序查找是一种简单直观的查找算法，适用于无序的列表。二分查找是一种高效的查找算法，适用于有序的列表。
在实际开发中，我们需要根据具体的需求选择合适的排序和查找算法。排序算法的选择取决于列表的规模和元素的有序性，查找算法的选择取决于列表是否有序和对时间复杂度的要求。