6.1.冒泡排序（python数据结构与算法学习）

灰太狼 2021-05-12 11:50 454阅读 0赞

**冒泡排序**（英语：Bubble Sort）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。

## 冒泡排序的分析 ##

交换过程图示(第一次)：

*  每次比较相邻两个元素

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDkxMjE1OQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

#### 实现： ####

def bubble_sort(alist):
        """冒泡排序"""
        length = len(alist)
    
        for iter_num in range(length-1):
            print("第{}次遍历，从1-{}".format(iter_num, length - iter_num))
            change_count = 0
            for index in range(1, length-iter_num):
    
                if alist[index-1] > alist[index]:
                    alist[index-1], alist[index] = alist[index], alist[index-1]
                    change_count += 1
            # 优化，如果某次一次都不需要交换，则说明排序已完成
            if change_count == 0:
                break
    
    if __name__ == "__main__":
        alist = [54,26,93,17,77,31,44,55,20]
        # alist = [17, 20, 26, 31, 44, 54, 55, 77, 93]
        bubble_sort(alist)
        print(alist)

## 时间复杂度 ##

*  最优时间复杂度：O(n) （表示遍历一次发现没有任何可以交换的元素，排序结束。）
 *  最坏时间复杂度：O( n 2 n^2 n2)
 *  稳定性：稳定

## 冒泡排序的演示 ##

![在这里插入图片描述][2020062116101471.gif]

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[2020062116101471.gif]: /images/20210511/540b800a31504b0f8f8d8878ad46c611.png