冒泡排序算法代码(使用Python实现)
问题描述
记得刚刚接触算法的时候觉得特别难以理解.最初接触的是冒泡排序 🤣 但是现在看一遍马上知道怎么回事,以及想到如何代码实现.
就像是咕噜咕噜冒泡泡一样.每次都是最大的泡泡冒到最上面.查看动画是最好理解的算法的方式之一.请参看:冒泡排序动画演示
关于冒泡排序的特性:冒泡排序的对比时间复杂度是O(n^2) 交换时间复杂度是O(n^2).最优的排序算法时间比较复杂度为O(logn)
冒泡排序的适应性相对来说比较广泛.链式结构也可以使用.冒泡排序的优势是无需任何额外的储存开销.选择排序从排序思维上来说,则是冒泡排序的性能优化版本
思路
冒泡排序的算法思路在于对无序表进行多趟比较交换，
每趟包括了多次两两相邻比较，并将逆序的数据项互换位置，最终能将本趟的最大项就位
一共需要n-1趟比较交换，实现整表排序
可以形象的理解为:水底的泡泡需要往上面冒.最大的泡泡先冒出去.冒出去的时候要和他的每个小弟打招呼,换换位置.好离水面最近.
比对的时间复杂度是O(n2),关于交换次数，时间复杂度也是O(n2).此外关于优化版本的冒泡排序的时间复杂度最佳可以是O(n).这种情况是在需要进行排序的表本身已经是有序表的情况下.本身已经不需要排序了.
但是经过实际测试:循环次数可以降低,但是由于需要赋值与判断操作,排序需要的实际时间反而增加了.(测试数据有十万个)
动画
冒泡排序
def bubbleSort(alist):
for pass_num in range(len(alist)-1,0,-1): # 比对次数
for i in range(pass_num):
if alist[i+1] < alist[i]:
alist[i],alist[i+1] = alist[i+1] ,alist[i]
return alist
print(bubbleSort([21,312,321,321,54,654,423,12,32,312]))
优化版本
优化的内容具体体现在 : 如果发现一轮比较当中,没有发生元素之间相互交换,则是意味着元素已经排序完毕.可以终止掉后面的排序循环.使用exchangs进行监控
def bubbleSort_II(alist): # 性能改进
exchanges = True #进行监控的变量
pass_num = len(alist) - 1
while pass_num >0 and exchanges:
exchanges = False
for i in range(pass_num):
if alist[i+1] < alist[i]:
exchanges = True
alist[i],alist[i+1] = alist[i+1] ,alist[i]
pass_num = pass_num -1
return alist
print(bubbleSort([21,312,321,321,54,654,423,12,32,312]))
