冒泡排序之python

Posted 2020-11-09 KumataのBloG

冒泡排序(Bubble sort）

两两比较相邻记录的关键字，如果反序则交换，直到没有反序记录为止。

1.算法描述：

• 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个；
• 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，这样在最后的元素应该会是最大的数；
• 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个；
• 重复步骤1~3，直到排序完成。

2.算法属性:

• 时间复杂度：O(n^2)
• 空间复杂度：O(1)
• 稳定性：稳定(下图Stable*表示是否稳定)
• O(1) ：额外的空间  （best case：在列表本来就拍好序的情况）
• O(n2 ) ：比较和交换
• 适应性:：O(n) 接近排序时
• 交换排序的一种

3.代码实现

#算法时间复杂度为O（n^2）
\'\'\'
为体现冒泡排序细节的不同，
我写出简单的冒泡排序方法:bubble_sort_easy
和改进后的冒泡排序方法:bubble_sort_imp
\'\'\'
#kumata\'s code
#简单的冒泡排序方法
#它的问题是当列表本来的顺序就是比较完好；仍会花费复杂的时间空间来排序

def bubble_sort_easy(nums: list):
    for i in range(len(nums)):
        # 嵌套的二层循环的index从0开始，所以后面要len(nums)-i-1
        for j in range(len(nums) - i - 1):
            if nums[j] > nums[j + 1]:
                nums[j], nums[j + 1] = nums[j + 1], nums[j]   #交换
    return nums

nums = [1,2,5,8,4,3,6]
bubble_sort_easy(nums)

输出结果
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 8]

#改进的冒泡排序
\'\'\'
1.加入time计时runing时间
2.加入flag判断列表是否已经不需要继续排序，提高效率
\'\'\'
def bubble_sort_imp(nums=list):
    import time
    start = time.time()  #开始时间  
    for i in range(len(nums)): # 当 n pass
        
        is_sorted = True  # 立个flag，当已经排好序的情况时引入Ture的is_sort
        
        for j in range(0, len(nums) - i - 1):
            if (nums[j + 1] < nums[j]):
                nums[j], nums[j + 1] = nums[j + 1], nums[j]  #交换
                
                is_sorted = False    #立个False的flag
        
        if (is_sorted): break    #当不需用到嵌套二层for时退出，提高效率
            
    t = time.time() - start  #记下运行时间
    return nums,t

nums = [1,2,5,8,4,3,6]
bubble_sort_imp(nums)

#运行结果
([1, 2, 3, 4, 5, 6, 8], 0.0)