冒泡排序思路:
列表每两个相邻的元素,如果前一个比后一个大,则将这两个数交换
经过第一趟排序最大的数交换到了最后一个
经过第二趟排序第二大的数交换到的倒数第二个
…
经过n-1趟排序后,整个列表元素即完成了排序
整个过程看上去好像是大的数逐渐向后移动,整个效果看上去就像冒泡一样,因此叫做冒泡法
-
冒泡算法动态图:
-
冒泡排序算法的时间复杂度为O(n2)
代码如下:
def bubble_sort(datas):
for i in range(len(datas)-1):
for j in range(len(datas)-i-1):
if datas[j]>datas[j+1]:
datas[j],datas[j+1]=datas[j+1],datas[j]
print(f"第 {i+1} 轮排序结果:",datas)
return datas
if __name__=="__main__":
datas=[10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0]
datas=bubble_sort(datas)
执行结果如下:
第 1 轮排序结果: [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 10]
第 2 轮排序结果: [8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 9, 10]
第 3 轮排序结果: [7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 8, 9, 10]
第 4 轮排序结果: [6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 7, 8, 9, 10]
第 5 轮排序结果: [5, 4, 3, 2, 1, 0, 6, 7, 8, 9, 10]
第 6 轮排序结果: [4, 3, 2, 1, 0, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 7 轮排序结果: [3, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 8 轮排序结果: [2, 1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 9 轮排序结果: [1, 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 10 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
- 上述实例展示最坏的情况下,下面测试一下最好情况下:
def bubble_sort(datas):
for i in range(len(datas)-1):
for j in range(len(datas)-i-1):
if datas[j]>datas[j+1]:
datas[j],datas[j+1]=datas[j+1],datas[j]
print(f"第 {i+1} 轮排序结果:",datas)
return datas
if __name__=="__main__":
datas=[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
datas=bubble_sort(datas)
执行结果如下:发现最好的情况下,这里仍然进行了10轮循环
第 1 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 2 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 3 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 4 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 5 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 6 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 7 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 8 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 9 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 10 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
- 下面对上述冒泡法做一点优化,即当检测到已经排序之后,停止继续比较
def bubble_sort(datas):
for i in range(len(datas)-1):
has_exchange=False
for j in range(len(datas)-i-1):
if datas[j]>datas[j+1]:
has_exchange=True
datas[j],datas[j+1]=datas[j+1],datas[j]
print(f"第 {i+1} 轮排序结果:",datas)
if not has_exchange:
break
return datas
if __name__=="__main__":
datas=[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
datas=bubble_sort(datas)
执行结果如下:此时已经做到了在最好的情况下,只需要比较一轮,即比较一轮发现已经排好序了,就停吃继续比较了
第 1 轮排序结果: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]