Python 中的冒泡排序是什么?请举例说明?
冒泡排序是一种排序算法,用于将列表按升序(或降序)排序。这是最简单的排序算法,但效率不高。它可以用于较小的输入规模,但对于较长列表或数组来说,时间效率不高。其时间复杂度为 O(n^2)。然而,这是一种原地排序算法,这意味着它不使用任何额外的空间。因此,它在空间复杂度方面效率很高。但是,由于存在比冒泡排序更好的排序算法,因此它并没有被广泛使用。
冒泡排序是如何工作的?
在冒泡排序中,使用了两个 for 循环。外部 for 循环遍历列表。内部 for 循环也在外部循环的所有迭代中遍历列表。
冒泡排序中的主要操作是比较两个连续的元素。如果第一个元素大于下一个元素,则交换两者,以便较小的元素排在前面,较大的元素排在后面。在外部循环的一次迭代中,列表中最大的元素会到达最后一个索引。在外部循环的第二次迭代中,列表中第二大的元素会到达倒数第二个索引,依此类推。因此,在所有迭代结束时,我们得到了排序后的列表。
我们可以借助示例更好地理解。
示例
我们需要对以下列表进行排序。
5 | 2 | 1 | 3 | 4 |
外部循环=1
5 | 2 | 1 | 3 | 4 |
5>2,因此交换两者
2 | 5 | 1 | 3 | 4 |
5>1,因此交换两者
2 | 1 | 5 | 3 | 4 |
5>3,因此交换两者
2 | 1 | 3 | 5 | 4 |
5>4,因此交换两者
2 | 1 | 3 | 5 | 4 |
(在第一次外部迭代后,最大的元素 5 已到达最后一个索引)
外部循环=2
2 | 1 | 3 | 5 | 4 |
2>1,因此交换
1 | 2 | 3 | 5 | 4 |
不需要交换
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
不需要交换
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
我们可以看到,列表在第二次外部迭代中本身就被排序了。但是外部循环将再迭代 3 次,而无需进一步的交换操作。因此,示例中只显示了 2 次迭代。有时,列表本身可以在第一次迭代中被排序。有时,列表可能在最后一次迭代中被排序。因此,外部循环将始终迭代 n 次。
示例
def bubble_sort(arr): for i in range(len(arr)): for j in range(len(arr)-1): if(arr[j]>arr[j+1]): temp=arr[j] arr[j]=arr[j+1] arr[j+1]=temp return arr array=[2,3,1,5,4] print(bubble_sort(array))
输出
[1, 2, 3, 4, 5]
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