冒泡、选择、插入排序简介（Python）

Hello eveybody2025-12-14 9:45

冒泡排序（Bubble Sort）

冒泡排序通过重复遍历列表，比较相邻元素并交换位置，将较大元素逐渐"冒泡"到末尾。
时间复杂度 ：平均和最坏情况为 $O(n\^2)$ ，最好情况（已排序）为 $O(n)$ 。
代码实现：

python 复制代码

def bubble_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        swapped = False
        for j in range(0, n-i-1):
            if arr[j] > arr[j+1]:
                arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
                swapped = True
        if not swapped:
            break
    return arr

选择排序（Selection Sort）

选择排序每次遍历未排序部分，找到最小元素并交换到已排序部分的末尾。
时间复杂度 ：始终为 $O(n\^2)$ 。
代码实现：

python 复制代码

def selection_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        min_idx = i
        for j in range(i+1, n):
            if arr[j] < arr[min_idx]:
                min_idx = j
        arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]
    return arr

插入排序（Insertion Sort）

插入排序将未排序元素逐个插入到已排序部分的正确位置，适合小规模或部分有序数据。
时间复杂度 ：平均和最坏为 $O(n\^2)$ ，最好为 $O(n)$ 。
代码实现：

python 复制代码

def insertion_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(1, n):
        key = arr[i]
        j = i - 1
        while j >= 0 and key < arr[j]:
            arr[j+1] = arr[j]
            j -= 1
        arr[j+1] = key
    return arr

总结：

冒泡排序：简单但效率低，适合教学或小数据集。
选择排序：交换次数少，但不稳定。
插入排序：对部分有序数据高效，常作为高级算法（如快速排序）的子过程。