Name: Python Algorithms
Rating: 5 (218570 reviews)
Author: TheAlgorithms

项目介绍

TheAlgorithms/Python 是 GitHub 上拥有超过 218,000 颗星标的顶级开源项目，由 The Algorithms 组织维护。该项目旨在用 Python 语言实现各种经典算法和数据结构，为全球开发者和学生提供一个高质量的算法学习资源。

所有实现均以教育目的为主，代码清晰易懂，并附有详细注释。虽然在性能上可能不如 Python 标准库中的实现，但它们是理解算法原理的绝佳参考。

项目信息	详情
GitHub 星标	218,570+
编程语言	Python
算法类别	40+ 个大类
开源许可	MIT License
维护组织	The Algorithms
代码风格	Ruff 格式化

算法分类

该项目涵盖了计算机科学中几乎所有主要的算法类别，共计 40 余个分类：

数学与分析

算术分析、线性代数、矩阵运算、数学计算、布尔代数

搜索与排序

各类搜索算法、排序算法（冒泡、快排、归并等）、字符串匹配（KMP）

数据结构

链表、树、图、栈、队列、堆、哈希表等经典数据结构

算法范式

回溯法、分治法、动态规划、贪心算法、位运算

人工智能

机器学习、神经网络、遗传算法、模糊逻辑、计算机视觉

密码与安全

各类密码学算法、哈希算法、区块链基础实现

图论

图遍历、最短路径、最小生成树、网络流等图算法

其他领域

数字图像处理、压缩算法、分形、量子计算、调度算法、物理模拟、金融计算

主要特点

覆盖全面 - 涵盖 40+ 个算法分类，从基础排序到高级机器学习应有尽有
教育导向 - 代码注释详尽，命名清晰，专为学习理解而设计
纯 Python 实现 - 无需额外依赖，使用标准 Python 即可运行绝大部分代码
持续更新 - 活跃的社区持续贡献新的算法实现和优化
严格质量控制 - 使用 pre-commit、Ruff 格式化和 CI 自动化测试保证代码质量
社区支持 - 通过 Discord 和 Gitter 获取帮助，与全球开发者交流
开源免费 - MIT 许可证，可自由使用、学习和修改
Gitpod 集成 - 支持一键在线编辑和运行代码，无需本地环境配置

快速开始

要使用该项目中的算法，你可以按照以下步骤操作：

1. 克隆仓库

git clone https://github.com/TheAlgorithms/Python.git
cd Python
      

2. 浏览算法目录

项目提供了详细的算法目录（DIRECTORY.md），方便你快速查找所需算法。

3. 运行示例

# 运行某个算法示例
python sorts/bubble_sort.py

# 或者在 Python 交互环境中导入
python
>>> from sorts.bubble_sort import bubble_sort
>>> bubble_sort([5, 3, 8, 1, 2])
[1, 2, 3, 5, 8]
      

4. 在线编辑

你也可以通过 Gitpod 一键在线打开项目，无需本地安装任何环境。

5. 参与贡献

阅读贡献指南，了解如何为项目添加新的算法实现。

社区议题

以下是该项目当前开放的 Issue（按评论数排序），共 39 条，标题已翻译为中文供参考。

编号	议题标题（中文翻译 / 英文原文）	创建日期	评论
#8818	修复 failing: `pytest quantum/q_fourier_transform.py` Fix failing: `pytest quantum/q_fourier_transform.py` 缺陷	2023-06-13	20
#12809	需要 help for my age controller Need help for my age controller 增强	2025-06-26	16
#12192	topological sort returns reversed 列表 topological sort returns reversed list 缺陷	2024-10-19	15
#13008	Suggestion: 添加 basic crypto price converter Suggestion: add basic crypto price converter awaiting triage	2025-09-29	14
#6216	Some algorithms are "how-to" 示例 Some algorithms are "how-to" examples 需要帮助	2022-06-23	13
#13226	缺陷: Inconsistent behavior for 缺失 values in coordinate_compression.py Bug: Inconsistent behavior for missing values in coordinate_compression.py 缺陷	2025-10-05	12
#8847	`machine_learning/linear_regression.py` doesn't give optimal coefficients `machine_learning/linear_regression.py` doesn't give optimal coefficients 增强	2023-06-30	12
#13904	Favour Chidinma - Python project Favour Chidinma - Python project awaiting triage	2025-11-13	10
#6252	Suggestion: adopt a 文档 format for docstring Suggestion: adopt a documentation format for docstring	2022-07-14	10
#12714	Calc.py Calc.py	2025-05-08	9
#13845	添加 input validation for division by zero in divide_numbers() Add input validation for division by zero in divide_numbers() 增强	2025-11-03	8
#12233	Avoid log(0) in KL divergence Avoid log(0) in KL divergence 缺陷	2024-10-21	8
#12127	添加 binary 搜索 Add binary search awaiting triage	2024-10-17	8
#10713	More detailed information on 测试 failures in Actions 页面 More detailed information on test failures in Actions page 增强	2023-10-19	8
#8594	Optimize Project Euler solutions Optimize Project Euler solutions 增强需要帮助optimization	2023-04-01	8
#13509	缺陷 Bugs 缺陷	2025-10-15	7
#13304	Hangman game program in python Hangman game program in python awaiting triage	2025-10-07	7
#12987	Snake water gun game program in python Snake water gun game program in python	2025-09-22	7
#12968	SYNTAX 错误 SYNTAX ERROR 缺陷	2025-09-15	7
#10837	Nested functions can't be tested by doctest Nested functions can't be tested by doctest 增强	2023-10-23	7
#10563	`pytest` 警告 in builds `pytest` warnings in builds 缺陷	2023-10-15	7
#13417	添加 some more programs Adding some more programs 增强	2025-10-10	6
#12622	添加 PID and ADRC algorithm Add PID and ADRC algorithm 增强	2025-03-17	6
#11517	想要 to 添加 sliding window algorithm Want to add sliding window algorithm 增强	2024-08-14	6
#13445	Issue Title: 添加示例 Code Using Popular Python Libraries Issue Title: Add Example Code Using Popular Python Libraries 增强	2025-10-12	5
#13320	想要 to 添加 [ML] 实现 PCA, Logistic Regression (Vectorized), Naive Bayes with Laplace Smoothing, and Decision Tree Pruning from Scratch Want to add [ML] Implement PCA, Logistic Regression (Vectorized), Naive Bayes with Laplace Smoothing, and Decision Tree Pruning from Scratch 增强	2025-10-07	5
#12569	添加 a collision detection algorithm Add a collision detection algorithm 增强	2025-02-09	5
#12379	Find：audio_filters/butterworth_filter.py issure Find：audio_filters/butterworth_filter.py issure 缺陷	2024-11-17	5
#10703	Duplicate algorithms in `maths/primelib.py` Duplicate algorithms in `maths/primelib.py` 增强	2023-10-19	5
#8070	`mypy` produces 错误 when run on its own `mypy` produces errors when run on its own 增强	2023-01-03	5
#14050	Python Mini Project: Grocery Store Cart System I built a simple console-based Grocery Store application using Python 🐍 to strengthen my understanding of core programming concepts. 🔧 Features: 添加 items to cart 移除 items from cart Calculate total price dynamically Menu-driven program using loops 📚 Concepts Used: Dictionaries Loops (while) Conditional statements User input handling This project helped me practice logic building and real-world problem solving using Python. 💡 More improvements coming soon! #Python #Programming #MiniProject #LearningByDoing #AIML #EngineeringStudent Python Mini Project: Grocery Store Cart System I built a simple console-based Grocery Store application using Python 🐍 to strengthen my understanding of core programming concepts. 🔧 Features: Add items to cart Remove items from cart Calculate total price dynamically Menu-driven program using loops 📚 Concepts Used: Dictionaries Loops (while) Conditional statements User input handling This project helped me practice logic building and real-world problem solving using Python. 💡 More improvements coming soon! #Python #Programming #MiniProject #LearningByDoing #AIML #EngineeringStudent	2025-12-28	4
#13840	不正确 output for Binary 搜索 when 列表 contains duplicates Incorrect output for Binary Search when list contains duplicates 缺陷	2025-11-02	4
#13714	添加 “Usage 示例” section to README Add “Usage Example” section to README 增强	2025-10-23	4
#13372	添加 Vision Transformer (ViT) Demo to computer_vision Module Add Vision Transformer (ViT) Demo to computer_vision Module 增强	2025-10-09	4
#13315	添加 Pattern printing programmes Add Pattern printing programmes awaiting triage	2025-10-07	4
#13205	Upgrade Linear Regression with Fully Vectorized 实现 and 添加 a naive 实现 for beginners Upgrade Linear Regression with Fully Vectorized Implementation and add a naive implementation for beginners 增强	2025-10-05	4
#12949	data type syntax 错误 data type syntax error 缺陷	2025-09-03	4
#12513	错误 regarding imports in replit Error regarding imports in replit awaiting triage	2025-01-08	4
#12321	添加 ART1 algorithm in neural network Add ART1 algorithm in neural network 增强	2024-10-29	4

常见问题 (FAQ)

这个项目适合什么水平的学习者？

适合所有水平的学习者。初学者可以从基础排序和搜索算法开始，中级开发者可以学习动态规划和图算法，高级用户可以研究机器学习和量子计算相关的实现。

这些算法实现可以直接用于生产环境吗？

这些实现主要用于教育目的，可能不如 Python 标准库或专业库（如 NumPy、SciPy）中的实现高效。建议在生产环境中使用经过充分测试和优化的库，而将本项目作为学习和理解算法的参考。

如何为项目做贡献？

首先阅读项目的贡献指南（CONTRIBUTING.md），然后 fork 仓库，在本地实现新的算法或改进现有代码，确保通过所有测试后提交 Pull Request。项目使用 Ruff 进行代码格式化，并要求通过 CI 测试。

项目需要哪些前置条件？

你只需要安装 Python（建议 3.8 及以上版本）。大部分算法使用纯 Python 实现，不需要额外依赖。部分高级算法（如机器学习）可能需要安装 NumPy 等库。

如何在项目中找到我需要的算法？

项目提供了详细的 DIRECTORY.md 文件，按类别组织了所有算法。你也可以使用 GitHub 的搜索功能在仓库中直接搜索算法名称。此外，The Algorithms 官网也提供了便捷的浏览方式。

有社区支持吗？

有的！你可以加入 The Algorithms 的 Discord 服务器或 Gitter 聊天室，与全球的算法爱好者交流，提问和获取帮助。

类别	说明	典型算法
排序算法 (Sorts)	各种经典排序方法的实现	冒泡、快排、归并、堆排序、基数排序
搜索算法 (Searches)	在数据集合中查找目标元素	二分查找、线性查找、跳跃搜索
动态规划 (Dynamic Programming)	利用子问题的解来构建最终解	背包问题、最长公共子序列、编辑距离
图算法 (Graphs)	处理图结构的各类算法	Dijkstra、BFS、DFS、最小生成树
机器学习 (Machine Learning)	基础ML算法的纯Python实现	线性回归、KNN、决策树、K-Means
密码学 (Ciphers)	经典加密和解密算法	凯撒密码、RSA、AES、维吉尼亚密码
数据结构 (Data Structures)	常用数据结构的实现	二叉树、链表、堆、哈希表、Trie