Python十大经典算法之冒泡排序

Posted 2021-08-29 臭虫编写工程师小于

冒泡排序（Bubble Sort），是经典的排序算法，基本上我们学习任何语言都会接触到冒泡排序。
它的算法思想是，重复地遍历要排序的列表，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。遍历列表的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该列表已经排序完成。
这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端，故名。
比如我们有下面这样一个列表：

li = [10,8,4,7,5]

每次遍历列表每个元素，然后比较前后两个元素的大小，如果前面的数大于后面的数，就交换位置，否则什么都不做。

内层循环：

下面是第一次遍历后的效果，我们将列表竖起来，可以看到最大值（10）像一条小鱼吐的一个泡泡逐渐冒到了水面：

 

 

 

 

for j in range(len(li)-1):      # 列表中一个5个数，比较为两两比较，因此实际次数为4次
    if li[j] > li[j + 1]:       # 判断前面的数是否大于后面的数
        li[j], li[j + 1] = li[j + 1], li[j]   #大于则交换位置

语句解释：
len(li) - 1：len(li)获取列表li中的元素个数；这里我们只进行一次循环的情况，循环的次数为元素的个数-1；
li[j] > li[j + 1]：就是比较大小啦；
li[j], li[j + 1] = li[j + 1], li[j]：Python中的多元赋值，也是一种很方便的交换变量值的方式，省去了中间变量。

li[j], li[j + 1] = li[j + 1], li[j] 

　　等价于

temp = li[j]
li[j] = li[j+1]
li[j+1]=temp

第一轮比较已经确定最大值10，因此后面的比较10不需要参与；

 

 

第二轮比较就是len(li) -1-1，本来比较就是len(li) -1，已经有一个值不用参与了，则需要再减去1，第二轮确定次大值8；
第三轮时10，8已经确定，因此比较的次数就变成了 len(li) -1-2；
以此类推，比较的次数实际是在以递减的方式减少；
因此可以确定内层循环的最终写法：

for j in range(len(li)-1-i):      # i为一个递增的数，减去递增，就是递减嘛

每一轮循环就是将一个尚未排序的最大值进行了一次冒泡。

外层循环：

内层循环已确定，外层循环就简单了。
每次冒泡确定一个最大值，那么n个数比较，只需要进行n-1次冒泡就行了。.

for i in range(len(li)-1):      # n-1次冒泡

最终结果：

def bubbleSort(arr):
    n = len(arr)
 
    # 遍历所有数组元素
    for i in range(n):
 
        # Last i elements are already in place
        for j in range(0, n-i-1):
 
            if arr[j] > arr[j+1] :
                arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
 
arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
 
bubbleSort(arr)
 
print ("排序后的数组:")
for i in range(len(arr)):
    print ("%d" %arr[i])

　　

　　

defbubbleSort(arr): n = len(arr)# 遍历所有数组元素foriinrange(n): # Last i elements are already in placeforjinrange(0, n-i-1): ifarr[j] > arr[j+1] : arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]bubbleSort(arr)print("排序后的数组:")foriinrange(len(arr)): print("%d" %arr[i])