排序算法(sorting algorithm)用于对一组数据按照特定顺序进行排列。排序算法有着广泛的应用,因为有序 数据通常能够被更高效地查找、分析和处理。
++冒泡排序++
++冒泡排序(bubble sort)++通过连续地比较与交换相邻元素实现排序。这个过程就像气泡从底部升到顶部一样,因此得名冒泡排序。
步骤
- 首先,对 n 个元素执行"冒泡",将数组的最大元素交换至正确位置。
- 接下来,对剩余 n-1 个元素执行"冒泡",将第二大元素交换至正确位置。
- 以此类推,经过 n-1 轮"冒泡"后,前 n-1 大的元素都被交换至正确位置。
- 仅剩的一个元素必定是最小元素,无须排序,因此数组排序完成。
演示流程


python代码实现
python
def bubble_sort_with_flag(nums: list[int]):
"""冒泡排序(标志优化)"""
n = len(nums)
# 外循环:未排序区间为 [0, i]
for i in range(n - 1, 0, -1):
flag = False # 初始化标志位
# 内循环:将未排序区间 [0, i] 中的最大元素交换至该区间的最右端
for j in range(i):
if nums[j] > nums[j + 1]:
# 交换 nums[j] 与 nums[j + 1]
nums[j], nums[j + 1] = nums[j + 1], nums[j]
flag = True # 记录交换元素
if not flag:
break # 此轮"冒泡"未交换任何元素,直接跳出
算法特性
- 时间复杂度为
、自适应排序 :各轮"冒泡"遍历的数组长度依次为 n、n-1、...、3、2 ,总和为
。在引入
flag优化后,最佳时间复杂度可达到。
- 空间复杂度为
、原地排序:指针 i 和 j 使用常数大小的额外空间。
- 稳定排序:由于在"冒泡"中遇到相等元素不交换。