冒泡排序(bubble sort)

[简介]

　　冒泡排序（英语：Bubble Sort）是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访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。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

 

[算法复杂度]　

　　冒泡排序对个项目需要O()的比较次数，且可以原地排序。尽管这个算法是最简单了解和实现的排序算法之一，但它对于少数元素之外的数列排序是很没有效率的。

　　冒泡排序是与插入排序拥有相等的运行时间，但是两种算法在需要的交换次数却很大地不同。在最好的情况，冒泡排序需要次交换，而插入排序只要最多交换。冒泡排序的实现（类似下面）通常会对已经排序好的数列拙劣地运行次运算，而插入排序在这个例子只需要次运算。

　　冒泡排序如果能在内部循环第一次运行时，使用一个旗标来表示有无需要交换的可能，也可以把最好的复杂度降低到。在这个情况，已经排序好的数列就无交换的需要。

 

[核心算法]

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
2. 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

 

[口诀]

　　冒泡冒泡，大数下沉，小数上冒

　　N -  1轮，两两比较

　　相邻换位，我停你跑

　　每轮计算，步数减少

 

[Source code]

# coding=utf-8
ALIST = [6, 5, 3, 1, 8, 7, 2, 4]

# bubble sort

"""
Description:

    From head to tail, swap each neighbor if previous one is larger than later one
    The largest one in each round will be found ant put into corresponding position
    
    冒泡冒泡，大数下沉，小数上冒
    N  - 1轮，两两比较
    相邻换位，我停你跑
    每轮计算，步数减少
"""


"""
 助记码

 i∈[0,N-1)                //循环N-1遍
   j∈[0,N-1-i)            //每遍循环要处理的无序部分
     swap(j,j+1)          //两两排序（升序/降序）
"""
def bubble_sort(alist=None):
    blist = alist[:]
    N = len(blist)
    # Need N - 1 round to compare
    for i in range(0, N - 1):
        # In each round, need "N - i" step(s)
        for j in range(0, N - 1 - i):
            if blist[j] > blist[j + 1]:
                blist[j], blist[j + 1] = blist[j + 1], blist[j]
    return blist
    
print "Final result: ", bubble_sort(ALIST)

 

[示意图]