Python冒泡排序算法详解
冒泡排序是一种简单的排序算法,它重复地遍历要排序的数列,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:
1、比较相邻的元素,如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
2、对每一对相邻元素做同样的工作,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。
3、针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
4、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。
以下是Python实现冒泡排序的代码:
def bubble_sort(arr): n = len(arr) for i in range(n): # 创建一个标记,用于优化冒泡排序 swapped = False for j in range(0, n-i-1): # 如果当前元素大于下一个元素,交换它们的位置 if arr[j] > arr[j+1] : arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j] # 如果发生交换,标记为True swapped = True # 如果在这个内循环中没有交换过元素,说明列表已经是有序的,我们可以停止排序 if not swapped: break return arr
你可以通过以下方式调用这个函数:
arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90] bubble_sort(arr) print ("排序后的数组:", arr)
运行这段代码,你会看到输出的数组是已排序的。
冒泡排序的时间复杂度为O(n^2),其中n是待排序元素的个数,这意味着冒泡排序在处理大型数据集时可能会非常慢,由于其简单性和稳定性(即相等的元素不会改变它们的相对顺序),它仍然在某些情况下很有用,如果你正在处理一个几乎已经排序好的列表,那么冒泡排序可能只需要进行几次迭代就可以完成任务,冒泡排序还有一个“优化”版本,即鸡尾酒排序或双向冒泡排序,它在每趟扫描中都会跳过一些已经排好序的元素,从而提高效率。
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