Python十大經典算法之冒泡排序

冒泡排序（Bubble Sort），是經典的排序算法，基本上我們學習任何語言都會接觸到冒泡排序。
它的算法思想是，重復地遍歷要排序的列表，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。遍歷列表的工作是重復地進行直到沒有再需要交換，也就是說該列表已經排序完成。
這個算法的名字由來是因為越大的元素會經由交換慢慢“浮”到數列的頂端，故名。
比如我們有下面這樣一個列表：

li = [10,8,4,7,5]

每次遍歷列表每個元素，然后比較前后兩個元素的大小，如果前面的數大於后面的數，就交換位置，否則什么都不做。

內層循環：

下面是第一次遍歷后的效果，我們將列表豎起來，可以看到最大值（10）像一條小魚吐的一個泡泡逐漸冒到了水面：

 

 

 

 

for j in range(len(li)-1):      # 列表中一個5個數，比較為兩兩比較，因此實際次數為4次
    if li[j] > li[j + 1]:       # 判斷前面的數是否大於后面的數
        li[j], li[j + 1] = li[j + 1], li[j]   #大於則交換位置

語句解釋：
len(li) - 1：len(li)獲取列表li中的元素個數；這里我們只進行一次循環的情況，循環的次數為元素的個數-1；
li[j] > li[j + 1]：就是比較大小啦；
li[j], li[j + 1] = li[j + 1], li[j]：Python中的多元賦值，也是一種很方便的交換變量值的方式，省去了中間變量。

li[j], li[j + 1] = li[j + 1], li[j] 

　　等價於

temp = li[j]
li[j] = li[j+1]
li[j+1]=temp

第一輪比較已經確定最大值10，因此后面的比較10不需要參與；

 

 

第二輪比較就是len(li) -1-1，本來比較就是len(li) -1，已經有一個值不用參與了，則需要再減去1，第二輪確定次大值8；
第三輪時10，8已經確定，因此比較的次數就變成了 len(li) -1-2；
以此類推，比較的次數實際是在以遞減的方式減少；
因此可以確定內層循環的最終寫法：

for j in range(len(li)-1-i):      # i為一個遞增的數，減去遞增，就是遞減嘛

每一輪循環就是將一個尚未排序的最大值進行了一次冒泡。

外層循環：

內層循環已確定，外層循環就簡單了。
每次冒泡確定一個最大值，那么n個數比較，只需要進行n-1次冒泡就行了。.

for i in range(len(li)-1):      # n-1次冒泡

最終結果：

def bubbleSort(arr):
    n = len(arr)
 
    # 遍歷所有數組元素
    for i in range(n):
 
        # Last i elements are already in place
        for j in range(0, n-i-1):
 
            if arr[j] > arr[j+1] :
                arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
 
arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
 
bubbleSort(arr)
 
print ("排序后的數組:")
for i in range(len(arr)):
    print ("%d" %arr[i])

　　

　　

defbubbleSort(arr): n = len(arr)# 遍歷所有數組元素foriinrange(n): # Last i elements are already in placeforjinrange(0, n-i-1): ifarr[j] > arr[j+1] : arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]bubbleSort(arr)print("排序后的數組:")foriinrange(len(arr)): print("%d" %arr[i])