冒泡排序

冒泡排序主要思想：两两比较待排序的关键字，并交换不满足次序要求的那对数，直到整个表都满足次序要求为止。

例如升序：就是将每个数字与其第二个数字进行比较，如果签个数字大于后一个则两个数字交换位置

java

package com.rs;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3,2,5,6,2,7,10,9};
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = i+1; j < arr.length; j++) {
                int tmp;
                if (arr[i]>arr[j]) {
                    tmp = arr[j];
                    arr[j] = arr[i];
                    arr[i] = tmp;
                }
            }
            
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i]);
        }
    }
}

python（加入一个bchange，如果第一此已经是正序或者反序，则不需要进行排序）

def bubbleSort(input_list):
    if len(input_list) == 0:
        return []
    sorted_list = input_list
    for i in range(len(sorted_list)):
        bchange = False
        print("%d---->:" % (i + 1))
        for j in range(len(sorted_list) - i - 1):
            if sorted_list[j + 1] < sorted_list[j]:
                sorted_list[j], sorted_list[j + 1] = sorted_list[j + 1], sorted_list[j]
                bchange = True
            print(sorted_list)
        if not bchange:
            break
    return sorted_list


if __name__ == '__main__':
    input_list = [50, 123, 543, 187, 49, 30, 0, 2, 11, 100]
    print('排序前:', input_list)
    sorted_list = bubbleSort(input_list)
    print('排序后:', sorted_list)

1、冒泡排序算法的性能

2、时间复杂度

若文件的初始状态是正序的，一趟扫描即可完成排序。所需的关键字比较次数C和记录移动次数M均达到最小值：Cmin = N - 1, Mmin = 0。所以，冒泡排序最好时间复杂度为O(N)。

但是上述代码，不能扫描一趟就完成排序，它会进行全扫描。所以一个改进的方法就是，当冒泡中途发现已经为正序了，便无需继续比对下去。改进方法一会儿介绍。

若初始文件是反序的，需要进行 N -1 趟排序。每趟排序要进行 N - i 次关键字的比较(1 ≤ i ≤ N - 1)，且每次比较都必须移动记录三次来达到交换记录位置。在这种情况下，比较和移动次数均达到最大值：

Cmax = N(N-1)/2 = O(N^2)

Mmax = 3N(N-1)/2 = O(N^2)

冒泡排序的最坏时间复杂度为O(N^2)。

因此，冒泡排序的平均时间复杂度为O(N^2)。

总结起来，其实就是一句话：当数据越接近正序时，冒泡排序性能越好。

3、算法稳定性

假定在待排序的记录序列中，存在多个具有相同的关键字的记录，若经过排序，这些记录的相对次序保持不变，即在原序列中，r[i]=r[j]，且r[i]在r[j]之前，而在排序后的序列中，r[i]仍在r[j]之前，则称这种排序算法是稳定的；否则称为不稳定的。

冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。是相邻的两个元素的比较，交换也发生在这两个元素之间。所以相同元素的前后顺序并没有改变，所以冒泡排序是一种稳定排序算法。