排序算法python版（1）-冒泡排序算法

• 冒泡排序思路：
  列表每两个相邻的元素，如果前一个比后一个大，则将这两个数交换
  经过第一趟排序最大的数交换到了最后一个
  经过第二趟排序第二大的数交换到的倒数第二个
  …
  经过n-1趟排序后，整个列表元素即完成了排序
  整个过程看上去好像是大的数逐渐向后移动，整个效果看上去就像冒泡一样，因此叫做冒泡法
• 冒泡算法动态图：



• 冒泡排序算法的时间复杂度为O(n²）

代码如下：

def bubble_sort(datas):
for i in range(len(datas)-1):
for j in range(len(datas)-i-1):
if datas[j]>datas[j+1]:
datas[j],datas[j+1]=datas[j+1],datas[j]
print(f"第 {i+1} 轮排序结果：",datas)
return datas

if __name__=="__main__":
datas=[10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,0]
datas=bubble_sort(datas)

执行结果如下：

第 1 轮排序结果： [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 10]
第 2 轮排序结果： [8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 9, 10]
第 3 轮排序结果： [7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 8, 9, 10]
第 4 轮排序结果： [6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 7, 8, 9, 10]
第 5 轮排序结果： [5, 4, 3, 2, 1, 0, 6, 7, 8, 9, 10]
第 6 轮排序结果： [4, 3, 2, 1, 0, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 7 轮排序结果： [3, 2, 1, 0, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 8 轮排序结果： [2, 1, 0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 9 轮排序结果： [1, 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 10 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

• 上述实例展示最坏的情况下，下面测试一下最好情况下：

def bubble_sort(datas):
for i in range(len(datas)-1):
for j in range(len(datas)-i-1):
if datas[j]>datas[j+1]:
datas[j],datas[j+1]=datas[j+1],datas[j]
print(f"第 {i+1} 轮排序结果：",datas)
return datas

if __name__=="__main__":
datas=[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
datas=bubble_sort(datas)

执行结果如下：发现最好的情况下，这里仍然进行了10轮循环

第 1 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 2 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 3 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 4 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 5 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 6 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 7 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 8 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 9 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
第 10 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

• 下面对上述冒泡法做一点优化，即当检测到已经排序之后，停止继续比较

def bubble_sort(datas):
for i in range(len(datas)-1):
has_exchange=False
for j in range(len(datas)-i-1):
if datas[j]>datas[j+1]:
has_exchange=True
datas[j],datas[j+1]=datas[j+1],datas[j]
print(f"第 {i+1} 轮排序结果：",datas)
if not has_exchange:
break
return datas

if __name__=="__main__":
datas=[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
datas=bubble_sort(datas)

执行结果如下：此时已经做到了在最好的情况下，只需要比较一轮，即比较一轮发现已经排好序了，就停吃继续比较了

第 1 轮排序结果： [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]