Python中排序算法之冒泡排序

排序算法是将给定的数列中的数进行升序(从小到大)或者降序(从大到小)排列。冒泡排序是排序算法的一种。

1 冒泡排序的原理

1.1 基本思想

冒泡排序是将数据中较大或者较小的数据依次向右推移的一种排序技术。它的基本思想是比较相邻的两个数,以升序为例,将较小的数放在前面,较大的数放在后面。

图1 第一次"冒泡"的步骤

1.2 第一次"冒泡"

假设数列中有"8、5、9、3"四个数,如图1①所示,要使用升序的方式对这四个数进行排列。首先比较8和5这两个数,因为8比5大,将这两个数的位置进行交换,如图1②、图1③所示;接下来比较8和9,因为9比8大,此时无需交换两个数的位置,如图1③所示;最后比较9和3这两个数,因为9比3大,将这两个数的位置进行交换,如图1④、图1⑤所示。这样,经过第一轮的比较与交换位置,数列中的最大值9就被推移到最右端,就像水中的气泡一样,冒了出来,所以这种排序方式叫做"冒泡排序"。

1.3 第二次"冒泡"

在进行第二次"冒泡"时,因为数字9已经作为数列的最大值"冒"了出来,接下来比较的就是"5、8、2"这三个数,如图2①所示。

图2 第二次"冒泡"的步骤

首先比较5和8,因为8比5大,所以不交换位置,如图2①所示;接下来比较8和3,因为8比3大,所以交换两个数的位置,如图2②和图2③所示。这样,数字8作为数列的第二大数"冒"了出来。

1.4 第三次"冒泡"

最后,比较剩下的5和3,因为5大于3,所以交换两个数的位置,如图3①和图3②所示。

图3 第三次"冒泡"的步骤

相关链接1 对n个数字进行排列,需要"冒"n-1次"泡",即进行n-1次排序。

2 冒泡排序的代码实现

对列表中的数据进行冒泡排序,实际上就是变换数据的下标(索引号)。可以通过for循环的嵌套实现升序的冒泡排序,代码如图4所示。

图4 冒泡排序的代码

其中,第1行定义了包含四个数据的列表;第2行的for循环表示排序的次数,因为之前跳到n个数据要进行n-1次排序;第3行的for循环表示每次排序所要排的数据个数,从"1 冒泡排序的原理"中举的例子可以看出,第1次循环时要排4个数字,第2次循环时要排3个数字,第3次循环时要排2个数字,因此每次循环时要排的数字个数与循环次数有关;第4和第5行代码表示如果前面的数字大于后面的数字,则交换这两个数字的位置。排序后的列表如图5所示。

图5 排序之后的列表

相关链接2 如需降序排列,则只需将图4中的第4行代码">"改为"<"即可。

相关推荐
wuweijianlove2 小时前
算法性能的渐近与非渐近行为对比的技术4
算法
A__tao2 小时前
Elasticsearch Mapping 一键生成 Java 实体类(支持嵌套 + 自动过滤注释)
java·python·elasticsearch
研究点啥好呢2 小时前
Github热门项目推荐 | 创建你的像素风格!
c++·python·node.js·github·开源软件
_dindong2 小时前
cf1091div2 C.Grid Covering(数论)
c++·算法
AI成长日志2 小时前
【Agentic RL】1.1 什么是Agentic RL:从传统RL到智能体学习
人工智能·学习·算法
迷藏4942 小时前
**发散创新:基于Rust实现的开源合规权限管理框架设计与实践**在现代软件架构中,**权限控制(RBAC)** 已成为保障
java·开发语言·python·rust·开源
黎阳之光3 小时前
黎阳之光:视频孪生领跑者,铸就中国数字科技全球竞争力
大数据·人工智能·算法·安全·数字孪生
skywalker_113 小时前
力扣hot100-3(最长连续序列),4(移动零)
数据结构·算法·leetcode
6Hzlia3 小时前
【Hot 100 刷题计划】 LeetCode 17. 电话号码的字母组合 | C++ 回溯算法经典模板
c++·算法·leetcode
明日清晨3 小时前
python扫码登录dy
开发语言·python