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排序演算法 之 氣泡排序

氣泡排序(Bubble Sort)

  氣泡排序是一種簡單的排序演算法。它重複地走訪過要排序的數列,一次比較兩個元素,如果它們的順序錯誤就把它們交換過來。走訪數列的工作是重複地進行直到沒有再需要交換,也就是說該數列已經排序完成。這個演算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢“浮”到數列的頂端。

演算法描述

  • 比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大,就交換它們兩個;
  • 對每一對相鄰元素作同樣的工作,從開始第一對到結尾的最後一對,這樣在最後的元素應該會是最大的數;
  • 針對所有的元素重複以上的步驟,除了最後一個;
  • 重複步驟1~3,直到排序完成。

動圖演示

程式碼:

def bubbleSort(arr):
    for index in range(len(arr)-1):
        for j in range(len(arr)- index -1):
            if arr[j]> arr [j+1]: #如果後面數大於前面
                arr[j],arr[j+1] = arr[j+1],arr[j]  #交換位置
    return arr

優化:

#encoding:utf-8
# __author__ = 'donghao'
# __time__ = 2019/3/14 10:22
import random

def bubbleSort(arr):
    for index in range(len(arr)-1):
        flag = False
        for j in range(len(arr)- index -1):
            if arr[j]> arr [j+1]:
                arr[j],arr[j+1] = arr[j+1],arr[j]
                flag = True
        if not flag:
            break
    print(arr)
import time

if __name__ == '__main__':
    mylist = [random.randint(1, 12345) for x in range(1, 12345)]
    start = time.time()
    print('排序前',mylist)
    bubbleSort(mylist)
    end = time.time()
    print(start-end)
    print('耗時:%0.002f'%(end-start))

# 隨機萬級資料,耗時 23 S

演算法穩定性

  氣泡排序就是把小的元素往前調或者把大的元素往後調。比較是相鄰的兩個元素比較,交換也發生在這兩個元素之間。所以,如果兩個元素相等,是不會再交換的;如果兩個相等的元素沒有相鄰,那麼即使通過前面的兩兩交換把兩個相鄰起來,這時候也不會交換,所以相同元素的前後順序並沒有改變,所以氣泡排序是一種穩定排序演算法。

時間複雜度

  氣泡排序最好的時間複雜度

  氣泡排序的最壞時間複雜度為   氣泡排序總的平均時間複雜度為