图文讲解冒泡排序

气泡图片

冒泡排序算法是一种非常基础的排序算法,算法的原理相对简单,同时也是稳定的排序算法,算法的时间复杂度为o(n^2),另外还是一种原地排序。比较适用于小规模数据的排序。

解释一下概念:
1. 排序算法的稳定性是指两个相等的元素排序以后相对位置不发生变化,则认为是稳定的排序
2. 算法的时间复杂度指随着问题规模的增加,理论执行时间的变化趋势。比如o(n)是指随之问题规模的增加,理论执行时间是线性递增的。放在排序问题中就是随着数据个数增加,排序所需的时间是呈线性增加的。而o(n^2),就是数据个数增加,理论所需时间是平方级别的增加。处理同一问题,o(n)肯定比o(n^2)要好得多。

冒泡排序的算法原理一句话就能说清楚

遍历比较相邻的元素,交换符合条件的两个元素

看例子

接下来看一个简单的排序例子。按照从小到大的顺序对下列数字进行排序:

4, 9, 6, 11, 1, 5

遍历比较相邻两个数字,前者大则交换两个元素的位置,第1轮下来最大的元素“沉到”最后;重复上面的操作,第2轮遍历第二大元素“沉到”最大气泡的前面;依次重复到第5轮以后,就能得到最终的有序序列。

冒泡排序

参考代码

写代码有个地方需要注意,第1轮循环终止位置是序列长度减1,也就是轮数增大,循环的终止位置在逐渐减小, 两者之和等于序列的长度。

from typing import List

def bubble(data: List[int])-> List[int]:
    for i in range(len(data)-1, 0, -1): # 注意倒序输出
        for j in range(0, i): # 下标变化
            if data[j] > data[j+1]:
                data[j], data[j+1] = data[j+1], data[j] # 相邻元素比较
    return data

l = [4, 9, 6, 11, 1, 5]
print(bubble(l))

# [1, 4, 5, 6, 9, 11]

总结

冒泡排序是排序算法中相对简单的算法,原理非常容易理解,代码的实现过程有个细节需要注意,代码中已经注释出来。另外冒泡排序还是一种原地排序,在整个排序过程中不需要多余的空间,来存储中间结果。今天你是否又学会了一种排序算法呢?

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