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排序算法(1):5分钟理解冒泡排序算法并用Python实现

off999 2024-12-26 15:54 45 浏览 0 评论

【上期我们刚掌握算法复杂度,这期讲到的冒泡排序算法,它的算法复杂度是怎样的呢?如何简单理解其原理并用代码实现呢?让我们一起用5分钟时间看看吧!】

冒泡排序算法

一、算法原理

冒泡排序(Bubble Sort)是一种常见的排序算法,它需要排序的元素列表,依次比较两个相邻的元素,如果顺序(如从大到小或从小到大)错误就交换它们的位置。重复地进行直到没有相邻的元素需要交换,则元素列表排序完成。先来看一张gif动图:

可能看动图很多人都已经能理解了,如果感觉一下get不到也没关系,在第二部分还会放具体的步骤,更直观清晰。

二、步骤拆解

以列表 [1, 7, 3, 9 2] 进行升序排列为例,列表的初始状态如下图:

1. 从列表的开头,比较相邻的两个元素,如果第一个值比第二个值大则交换。1于7则不需要交换:

2. 向列表的结尾方向“走访”,比较第二组相邻的元素(第二个和第三个)。因7大于3则进行交换:

3. 继续“走访”,比较第三组相邻的元素(第三个和第四个)。7小于9则不需要交换:

4. 继续“走访”,比较第四组相邻的元素(第四个和第五个)。因9大于2则进行交换:

5个数据经过4步,找出了5个数据中的最大值置于最末端,这就是第一轮冒泡;在下一轮“冒泡”中,不需要再将9进行比较,所以需要比较的数据为4个,可以3步找出4个数据中的最大值,依此类推……最终得到排序结果如下:

三、代码实现

可以看到上述过程是不断的循环,因此能想象代码中大概率需要用到for循环,故冒泡排序算法(升序)的Python代码如下:

运行结果为:

怎么样,是不是感觉很简单?留一个小思考题:可以想想冒泡排序的算法复杂度,包括时间复杂度和空间复杂度分别是多少,下期也会放答案。

【今天就讲到这里,每天进步一点点,足矣】

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