C.数据结构（冒泡排序，选择排序）

A.冒泡排序（抄的别人的）

1.冒泡排序是一种简单的排序算法。

它重复地遍历要拍学的数列，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。遍历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。

冒泡排序算法的运作如下：

• 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大（升序），就交换他们两个。
• 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。
• 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
• 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

2.第一种代码

####第一种方法
def bubble_sort(alist):
    for j in range(len(alist)-1,0,-1):
        # j表示每次遍历需要比较的次数，是逐渐减小的
        for i in range(j):
            if alist[i] > alist[i+1]:
                alist[i], alist[i+1] = alist[i+1], alist[i]

if __name__ == "__main__":
    li = [54,25,93,17,77,31,44,55,20,10]
    print(li)
    bublle_sort(li)
    print(li)

 

3.第二种代码

####第二种方法
def bublle_sort(alist):
    """冒泡排序"""
    n = len(alist)
    for j in range(n - 1):
        count = 0
        for i in range(0, n - 1 - j):
            # 从头走到尾
            if alist[i] > alist[i + 1]:
                alist[i], alist[i + 1] = alist[i + 1], alist[i]
                count += 1

        if 0 == count:
            # 如果没有进行交换，说明已经排序完成不需要再进行下去
            break

if __name__ == "__main__":
    li = [54,25,93,17,77,31,44,55,20,10]
    print(li)
    bublle_sort(li)
    print(li)

 

4.时间复杂度

• 最优时间复杂度：O(n) （表示遍历一次发现没有任何可以交换的元素，排序结束。）
• 最坏时间复杂度：O(n²)
• 稳定性：稳定

 

B.选择排序

1.工作原理

首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上，则它不会被移动。选择排序每次交换一对元素，它们当中至少有一个将被移到其最终位置上，因此对n个元素的表进行排序总共进行至多n-1次交换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中，选择排序属于非常好的一种。

 

2.代码

def select_sort(alist):

    n = len(alist)
    for j in range(0,n-1):
        min_index = j # 记录最小值的下标
        for i in range(j+1, n-1): # 从i+1这个位置到末尾中选出最小数据
            if alist[min_index] > alist[i]:
                min_index = i
        alist[j], alist[min_index] = alist[min_index],alist[j]
        # 交换在退出内层循环时执行

if __name__ == "__main__":
    li = [3,2,1,7,8,9,75]
    print(li)
    select_sort(li)
    print(li)

3.时间复杂度

• 最优时间复杂度：O(n²)
• 最坏时间复杂度：O(n²)
• 稳定性：不稳定（考虑升序每次选择最大的情况）