随笔-冒泡排序

冒泡排序

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：

• 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大（升序），就交换他们两个。
• 对每一对相邻元素作同样的工作，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。
• 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
• 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。

冒泡排序的交换图示：

代码实现1：

def bubble_sort(alist):
    for j in range(len(alist)-1,0,-1):
        for i in range(j):
            if alist[i] > alist[i+1]:
                alist[i], alist[i+1] = alist[i+1], alist[i]
li = [54,26,93,17,77,31,44,55,20]
bubble_sort(li)
print(li)

代码实现2：

def bublle_sort(alist):
    n = len(alist)
    for j in range(n-1):
        count = 0
        for i in range(0, n-1-j):
            if alist[i]>alist[i+1]:
                alist[i],alist[i+1] = alist[i+1],alist[i]
                count +=1     
        if 0 == count:
            break

if __name__ == "__main__":
    li = [54,25,93,17,77,31,44,55,20,10]
    print(li)
    bublle_sort(li)
    print(li)

特性

　　冒泡排序是一种简单直接暴力的排序算法，为什么说它暴力？因为每一轮比较可能多个元素移动位置，而元素位置的互换是需要消耗资源的，所以这是一种偏慢的排序算法，仅适用于对于含有较少元素的数列进行排序。

• 稳定性：我们从代码中可以看出只有前一个元素大于后一个元素才可能交换位置，所以相同元素的相对顺序不可能改变，所以它是稳定排序

• 比较性：因为排序时元素之间需要比较，所以是比较排序

• 时间复杂度：因为它需要双层循环n*(n-1))，所以平均时间复杂度为O(n^2)

• 空间复杂度：只需要常数个辅助单元，所以空间复杂度为O(1)，我们把空间复杂度为O(1)的排序成为原地排序（in-place）

• 记忆方法：想象成气泡，一层一层的往上变大