算法---冒泡法

冒泡排序的基本思路

对所有相邻记录的值进行比较，如果符合条件，则将两者进行交换，最终达到有序化。

冒泡排序的基本步骤

比较相邻的元素，如果前一个比后一个大（升序），调换位置
对每一对响铃的元素进行重复的工作，每步完成后，最大的元素出现在末尾
对上步骤重复，直到数组有序

代码

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class Solution:

    def bubbling(self, arr):
        n = len(arr)
        for i in range(n):
            for j in range(n - 1):
                if arr[j] > arr[j + 1]:
                    arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
        return arr


if __name__ == "__main__":
    arr = [8, 0, 4, 6, 1, 2, 7, 3, 5, 9]
    s = Solution()
    res = s.bubbling(arr)
    print(res)

冒泡排序的优化

在纸上自己一步一步演练的人就会发现一个问题，比如说上面的例子中，8到末尾之后，再次遍历的时候，前边元素并没有比8大的，但是还会判断8，这一步如何优化呢？

代码

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class Solution:

    def bubbling(self, arr):
        n = len(arr)
        for i in range(n):
            for j in range(n - 1 - i):  # 优化点在这一行
                if arr[j] > arr[j + 1]:
                    arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
        return arr


if __name__ == "__main__":
    arr = [8, 0, 4, 6, 1, 2, 7, 3, 5, 9]
    s = Solution()
    res = s.bubbling(arr)
    print(res)

那这就完了吗？还有没有优化的地方呢？其实我们在第二层for循环中加个打印可以看出，在经过几轮排序之后，其实已经有序了，但是依然完成了整个遍历

我们先来看下代码

再次优化代码

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class Solution:

    def bubbling(self, arr):
        n = len(arr)
        num = 0
        for i in range(n):
            flag = False
            print("第%s次执行" % num)

            for j in range(n - 1 - i):
                if arr[j] > arr[j + 1]:
                    arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
                    flag = True

            if not flag:
                break
            num += 1
        return arr


if __name__ == "__main__":
    arr = [8, 0, 4, 6, 1, 2, 7, 3, 5, 9]
    s = Solution()
    res = s.bubbling(arr)
    print(res)

优化后的代码将 flag变量初始化为 False，在内层循环中，如果发生元素交换，则将 flag置为 True，表示发生了交换操作。
在内层循环结束后，检查 flag的值，如果 flag为 False，说明在这一轮比较中没有元素交换，列表已经有序，此时使用 break 语句提前结束排序过程，避免不必要的比较操作。

这样的优化可以提高冒泡排序的性能，特别是对于部分有序的列表，避免进行多余的比较和交换操作，提升了代码的执行效率。

在代码中加了打印，我们做下对比，上面是加了标志位的，执行了5次就结束了，我们去掉标志位的代码看下，大家看到了吧，执行了10次