冒泡排序算法-python實現

 
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冒泡排序算法及其優化
冒泡排序的基本特征是只能交換相鄰的元素。
從下邊界開始，一趟掃描下來，可以把當前最大值頂到上邊界；
如果沒有發生交換操作，則表示數組是有序的。
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#  算法一：基本冒泡排序
def BubbleSort_1(arr):
    #  外層循環累計排序輪數，同時控制待排序數組的上邊界，即A[0..i]為待排序部分
    #  內層循環掃描A[0..i-1]，比較相鄰元素，並通過交換元素值的方式將最大值頂到最上方
    for i in range(len(arr) - 1, 0, -1):
        for j in range(i):
            if arr[j] > arr[j + 1]:
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
        print('第%d次排序結果：'%(8-i),end='')
        for j in range(len(arr)):
            print('%3d'%arr[j])


#  算法二：冒泡排序改進，設置交換操作標志
def BubbleSort_2(arr):
    for i in range(len(arr) - 1, 0, -1):
        Flag = False  # 先假設未做交換操作
        for j in range(0, i):
            if arr[j] > arr[j + 1]:
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
                Flag = True  # 設置交互操作標志
        if not Flag:
            break  # 無交換操作，表示已完成排序，退出循環


#  算法二：雙向冒泡(雞尾酒排序)，因為未發生交換操作的區域是有序的，故每輪掃描下來可以更新上下邊界，減少掃描范圍
def BubbleSort_3(arr):
    low, high = 0, len(arr) - 1
    while low < high:
        swapPos = low  # 先假設最后一次發生交換操作的位置為low
        for j in range(low, high):  # 順序掃描A[low..high-1]
            if arr[j] > arr[j + 1]:
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
                swapPos = j
        high = swapPos  # 修改待排序數組的上界為最后一次發生交換操作的位置
        for j in range(high, low, -1):  # 逆序掃描A[low+1..high]
            if arr[j] < arr[j - 1]:
                arr[j], arr[j - 1] = arr[j - 1], arr[j]
                swapPos = j
        low = swapPos  # 修改待排序數組的下界為最后一次發生交換操作的位置