排序算法(一)——冒泡排序算法详解及Python实现

目录

  • 一、简介
  • 二、算法介绍
  • 三、代码实现
  • 排序算法系列——相关文章:

一、简介

冒泡排序(Bubble Sort)算法是众多排序算法中思路最简单、最容易理解的一个。直观理解就是将数组中较小(或较大)的值不断上浮,最终形成有序数组,这个过程类似于气泡从水底不断冒出来的过程,因此称为冒泡排序
冒泡排序属于交换排序类,是一种稳定排序算法,其时间复杂度为O(n2)。

二、算法介绍

以下面的数组为例,对其使用冒泡法进行升序排序:
901050803070406020

  1. 遍历数组,比较相邻两个元素,若前一元素大于后一元素,则交换两个元素位置;
  2. 每次遍历后,都会不断将最大、次大…的元素放置在数组末尾,循环n(数组大小)次后,即可得到升序数组。

下面对排序过程进行拆解,逐步进行讲解:

  1. i=0时:

    • j=0: 首先比较90和10,发现90大于10,因此交换元素位置,也即代码第13~14行;
    • j=1: 比较90和50,发现90大于50,继续交换元素位置;
    • ……
    • j=7时,比较90和20,发现90大于20,交换元素位置。
      第一轮结束时,可以得到如下数组:
      105080307040602090
  2. i=1时:同样遍历,得到
    105030704060208090

  3. i=2时:同样遍历,得到
    103050406020708090

  4. i=3时:同样遍历,得到
    103040502060708090

  5. i=4时:同样遍历,得到
    103040205060708090

  6. i=5时:同样遍历,得到
    103030405060708090

  7. i=6时:同样遍历,得到
    102030405060708090
    此时数组已经有序,但由于flag仍为False,即此次遍历中元素顺序发生了变化,仍需要进入循环。

  8. i=7时:输出最终结果:
    103040205060708090

三、代码实现

def bubbleSort(li):
    """
    冒泡排序,属于交换排序类,是稳定排序,每次循环后将最大的数移动值数组末尾
    时间复杂度为O(n2)
    """
    flag = True
    for i in range(len(li)):
        # 若flag已为False,则说明数组已有序,则直接返回数组即可
        if not flag:
            return li
        flag = False
        for j in range(0, len(li)-i-1):
            if li[j] > li[j+1]:
                li[j], li[j+1] = li[j+1], li[j]
                flag = True
    return li

if __name__ == '__main__':
    li = [90, 10, 50, 80, 30, 70, 40, 60, 20]
    print('冒泡排序:', bubbleSort(li.copy()))

以上,欢迎指正交流~


参考资料:
[1] 《大话数据结构》


排序算法系列——相关文章:

[1] 排序算法(一)——冒泡排序算法详解及Python实现
[2] 排序算法(二)——简单选择排序算法详解及Python实现
[3] 排序算法(三)——直接插入排序算法详解及Python实现
[4] 排序算法(四)——希尔排序算法详解及Python实现
[5] 排序算法(五)——堆排序算法详解及Python实现
[6] 排序算法(六)——归并排序算法详解及Python实现
[7] 排序算法(七)——快速排序算法详解及Python实现

你可能感兴趣的:(数据结构与算法,python,排序算法,冒泡,Python,交换排序)