python算法与数据结构之冒泡排序实例详解


Posted in Python onJune 22, 2019

一、冒泡排序介绍

冒泡排序(英语:Bubble Sort)是一种简单的排序算法。它重复地遍历要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

二、冒泡排序原理

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
  2. 对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。这一步做完,最后的元素应该会是最大的数。
  3. 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
  4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。

三、冒泡排序图解

python算法与数据结构之冒泡排序实例详解

python算法与数据结构之冒泡排序实例详解

python算法与数据结构之冒泡排序实例详解

python算法与数据结构之冒泡排序实例详解

python算法与数据结构之冒泡排序实例详解

python算法与数据结构之冒泡排序实例详解

四、冒泡排序总结

有N个数据需要比较N-1趟

每趟比较N-i次,i表示第几趟,例如7个数据,第四趟需要比较 7-4 = 3次

五、冒泡排序python代码实现

def bubble_sort(numlist):
 # 需要排列的数据个数
 N = len(numlist)
 # i 控制一共需要多少趟 N-1
 for i in range(N-1):
  # j 控制每趟需要比较多少次(因为i是从0开始,所以N-i-1)
  for j in range(N-i-1):
   # 判断j和j+1两个位置的数据大小
   if numlist[j]>numlist[j+1]:
    # 交换(交换的代码有很多种写法)
    temp = numlist[j]
    numlist[j] = numlist[j+1]
    numlist[j+1] = temp
   
list = [19,2,13,8,34,25,7]
print("排序前list = %s"%list)
bubble_sort(list)
print("排序后list = %s"%list)

运行结果为:

排序前list = [19, 2, 13, 8, 34, 25, 7]
排序后list = [2, 7, 8, 13, 19, 25, 34]

六、冒泡排序C语言代码实现

#include <stdio.h>
// 创建一个冒泡函数,需要传递一个数组,和数组的长度
void bubble_sort(int array[],int arrayLength)
{
 // i 控制一共需要循环多少趟,
 for (int i=0; i<arrayLength-1; i++)
 {
  // j 控制每趟循环多少次
  for (int j=0; j<arrayLength-i-1; j++)
  {
   //判断j和j+1位置上数的大小
   if (array[j]>array[j+1])
   {
    //交换
    int temp = array[j];
    array[j] = array[j+1];
    array[j+1] = temp;
   }
  }
 }
}

int main(int argc, const char * argv[])
{
 // 函数的声明
 void bubble_sort(int array[],int arrayLength);
 // 创建一个数组
 int numArray[] = {19,2,13,8,34,25,7};
 //进行排序
 bubble_sort(numArray,7);
 
 printf("打印排序后的数组是:\n");
 for (int i=0; i<7; i++)
 {
  printf("%d ",numArray[i]);
 }
 return 0;
}

运算结果为:

打印排序后的数组是:

2 7 8 13 19 25 34

七、冒泡排序的优化

通过上面的案例我们已经知道冒泡排序的原理和实现过程,但是在处理一些特殊数据上的时候,我们还可以对冒泡排序优化,例如:一个数组本来就是有序,1,2,3,4,5,6,7,这样的一个数组已经是正确的顺序的,我们只需要比较一趟后,发现这一趟所有的数据都没有发生改变,就说明这已经是一个正确的顺序的,后面的循环就没必要循环下去了,这样便能提高程序的效率,而我们只需要在冒泡排序的代码中,判断是否这一样都没发生交换即可。

python代码实现如下:

def bubble_sort(numlist):
 # 需要排列的数据个数
 N = len(numlist)
 # i 控制一共需要多少趟 N-1
 for i in range(N-1):
  
  # 定义一个变量,用于记录是否在本趟中发生了交换
  isChange = 0
  
  # j 控制每趟需要比较多少次(因为i是从0开始,所以N-i-1)
  for j in range(N-i-1):
   # 判断j和j+1两个位置的数据大小
   if numlist[j]>numlist[j+1]:
    # 交换(交换的代码有很多种写法)
    temp = numlist[j]
    numlist[j] = numlist[j+1]
    numlist[j+1] = temp
    # 只要发生了交换,我们就改变isChange的值为1
    isChange = 1
  
  # 只要isChange =0说明已经是正确顺序了,直接break即可
  if isChange == 0:
   break
   
list = [19,2,13,8,34,25,7]
print("排序前list = %s"%list)
bubble_sort(list)
print("排序后list = %s"%list)

运行结果为:

排序前list = [19, 2, 13, 8, 34, 25, 7]
排序后list = [2, 7, 8, 13, 19, 25, 34]

C语言代码实现如下:

#include <stdio.h>
// 创建一个冒泡函数,需要传递一个数组,和数组的长度
void bubble_sort(int array[],int arrayLength)
{
 // i 控制一共需要循环多少趟,
 for (int i=0; i<arrayLength-1; i++)
 {
  //定义一个变量,用于记录是否在本趟中发生了改变
  int isChange = 0;
  // j 控制每趟循环多少次
  for (int j=0; j<arrayLength-i-1; j++)
  {
   //判断j和j+1位置上d数的大小
   if (array[j]>array[j+1])
   {
    //交换
    int temp = array[j];
    array[j] = array[j+1];
    array[j+1] = temp;
    // 只要发生了交换,我们就改变isChange的值为1
    isChange = 1;
   }
  }
  // 只要isChange =0说明已经是正确顺序了,直接break即可
  if (isChange == 0)
  {
   break;
  }
 }
}

int main(int argc, const char * argv[])
{
 // 函数的声明
 void bubble_sort(int array[],int arrayLength);
 // 创建一个数组
 int numArray[] = {19,2,13,8,34,25,7};
 //进行排序
 bubble_sort(numArray,7);
 
 printf("打印排序后的数组是:\n");
 for (int i=0; i<7; i++)
 {
  printf("%d ",numArray[i]);
 }
 return 0;
}

运行结果为:

打印排序后的数组是:

2 7 8 13 19 25 34

八、冒泡排序的时间复杂度

最优时间复杂度:O(n) (表示遍历一次发现没有任何可以交换的元素,排序结束。)
最坏时间复杂度:O(n2)

九、冒泡排序算法的稳定性

冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。比较是相邻的两个元素比较,交换也发生在这两个元素之间。所以,如果两个元素相等,是不会再交换的;如果两个相等的元素没有相邻,那么即使通过前面的两两交换把两个相邻起来,这时候也不会交换,所以相同元素的前后顺序并没有改变,所以冒泡排序是一种稳定排序算法。

侯哥语录:我曾经是一个职业教育者,现在是一个自由开发者。我希望我的分享可以和更多人一起进步。分享一段我喜欢的话给大家:"我所理解的自由不是想干什么就干什么,而是想不干什么就不干什么。当你还没有能力说不得时候,就努力让自己变得强大,拥有说不得权利。"

总结

以上所述是小编给大家介绍的python算法与数据结构之冒泡排序实例详解,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问欢迎给我留言,小编会及时回复大家的!

Python 相关文章推荐
wxpython 学习笔记 第一天
Feb 09 Python
Python内置函数bin() oct()等实现进制转换
Dec 30 Python
Windows系统下多版本pip的共存问题详解
Oct 10 Python
django开发教程之利用缓存文件进行页面缓存的方法
Nov 10 Python
wxpython实现图书管理系统
Mar 12 Python
python实现归并排序算法
Nov 22 Python
关于Python作用域自学总结
Jun 10 Python
django基于restframework的CBV封装详解
Aug 08 Python
pytorch:实现简单的GAN示例(MNIST数据集)
Jan 10 Python
python获取linux系统信息的三种方法
Oct 14 Python
python中取整数的几种方法
Nov 07 Python
pytorch实现加载保存查看checkpoint文件
Jul 15 Python
分析运行中的 Python 进程详细解析
Jun 22 #Python
机器学习实战之knn算法pandas
Jun 22 #Python
解决py2exe打包后,总是多显示一个DOS黑色窗口的问题
Jun 21 #Python
pyinstaller打包单个exe后无法执行错误的解决方法
Jun 21 #Python
pyinstaller打包多个py文件和去除cmd黑框的方法
Jun 21 #Python
解决Pyinstaller 打包exe文件 取消dos窗口(黑框框)的问题
Jun 21 #Python
十行代码使用Python写一个USB病毒
Jun 21 #Python
You might like
Codeigniter中禁止A Database Error Occurred错误提示的方法
2014/06/12 PHP
PHP实现的比较完善的购物车类
2014/12/02 PHP
php 多进程编程父进程的阻塞与非阻塞实例分析
2020/02/22 PHP
Flash+XML滚动新闻代码 无图片 附源码下载
2007/11/22 Javascript
基于javascript的COOkie的操作实现只能点一次
2014/12/26 Javascript
javascript结合Canvas 实现简易的圆形时钟
2015/03/11 Javascript
jquery实现页面关键词高亮显示的方法
2015/03/12 Javascript
js实现类似MSN提示的页面效果代码分享
2015/08/24 Javascript
你不知道的高性能JAVASCRIPT
2016/01/18 Javascript
jquery自定义表单验证插件
2016/10/12 Javascript
BootstrapValidator实现注册校验和登录错误提示效果
2017/03/10 Javascript
Js判断H5上下滑动方向及滑动到顶部和底部判断的示例代码
2017/11/15 Javascript
js阻止默认右键的下拉菜单方法
2018/01/02 Javascript
用Axios Element实现全局的请求loading的方法
2018/03/15 Javascript
vue更改数组中的值实例代码详解
2020/02/07 Javascript
Element Rate 评分的使用方法
2020/07/27 Javascript
[54:06]OG vs TNC 2018国际邀请赛小组赛BO2 第二场 8.19
2018/08/21 DOTA
Python的Django框架中自定义模版标签的示例
2015/07/20 Python
使用Python脚本生成随机IP的简单方法
2015/07/30 Python
python之文件的读写和文件目录以及文件夹的操作实现代码
2016/08/28 Python
Python中音频处理库pydub的使用教程
2017/06/07 Python
django开发教程之利用缓存文件进行页面缓存的方法
2017/11/10 Python
对python 读取线的shp文件实例详解
2018/12/22 Python
python实现猜数字游戏
2020/03/25 Python
Windows下Sqlmap环境安装教程详解
2020/08/04 Python
CSS Grid布局教程之网格单元格布局
2014/12/30 HTML / CSS
CSS3制作圆角图片和椭圆形图片
2016/07/08 HTML / CSS
Canvas 文本转粒子效果的实现代码
2019/02/14 HTML / CSS
创造美妙香氛体验:Aera扩散器和香水
2018/11/25 全球购物
Janie and Jack美国官网:GAP旗下的高档童装品牌
2019/09/09 全球购物
副董事长岗位职责
2014/04/02 职场文书
中学生社区服务活动报告
2015/02/05 职场文书
如何使用php生成zip压缩包
2021/04/21 PHP
JavaScript实现登录窗体
2021/06/22 Javascript
springboot 多数据源配置不生效遇到的坑及解决
2021/11/17 Java/Android
vue3 自定义图片放大器效果的示例代码
2022/07/23 Vue.js