冒泡排序 python实现

简介

冒泡排序（Bubble Sort），是一种较简单的排序算法。

它重复地遍历要排序的元素列，依次比较两个相邻的元素，如果顺序错误就交换这两个元素，直到没有相邻元素需要交换，此时该元素列排序完成。

这个算法的名字由来：越大的元素会经过交换慢慢“浮”到数列的顶端（升序），就像气泡最终会上浮到顶端一样，故名“冒泡排序”。

思路

（以升序为例）比较两个相邻的元素，将较大的元素放在较小的元素后面。

（1）第一次比较：比较第一个元素和第二个元素，并按序排列这两个数；
（2）第二次比较：比较第二个元素和第三个元素，并按序排列这两个数；
（3）按这种方法，一直比较到最后一个元素，并按序排列这两个数；
（4）此时第一趟比较结束，元素列中的最后一个元素一定是最大的数，因此，下一趟比较中，比较次数减一；
（5）按照步骤1到3进行第二趟比较，完成后倒数第二个数一定是第二大的数，因此，下一趟比较中，比较次数继续减一；
（6）以此类推，直到元素列有序。

例子：升序排序元素列 [3, 5, 4, 6, 1, 2]，需要比较5趟。

分析

特点：每一趟排序后就会少比较一次，一定程度上减少了计算量。

时间复杂度：如果元素列本身就是正序，那么第一趟比较即可完成排序，所以最好的时间复杂度为O(N)；如果元素列是反序的，那么需要（N - 1）趟排序，第 i 趟排序需要进行（N - i）次比较，此时时间复杂度为O(N²)，因此平均时间复杂度为O(N²)。

代码

普通冒泡排序

def bubbleSort(List):
	size = len(List)
	#外循环
	for i in range(size-1):
		for j in range(size-1-i):
			if List[j] > List[j+1]:
				List[j], List[j+1] = List[j+1], List[j]
	return List

从上述代码中我们可以看到，即使元素列本身是正序，但仍需要比较N趟才能结束。因此，我们对其进行了优化，使元素列有序后跳出循环。

优化冒泡排序

def bubbleSort(List):
	size = len(List)
	#外循环
	for i in range(size-1):
		didSwap = False
		for j in range(size-1-i):
			if List[j] > List[j+1]:
				List[j], List[j+1] = List[j+1], List[j]
				didSwap = True
		if didSwap == False:
			break
	return List

引用

百度百科-冒泡排序
三分钟彻底了解冒泡排序
冒泡排序的最佳时间复杂度为什么是O(n²)