基本算法之冒泡排序(Bubble Sort)

基本算法—01、冒泡排序(Bubble Sort)算法
后面几天会把选择排序，插入排序，归并排序，快速排序等等都发布的！欢迎大家批评指正！

文章目录

• 基本算法之冒泡排序(Bubble Sort)
• 0、前言
• 1、冒泡算法是什么？
• 2、算法过程图解
• 3.1、代码实现
• 3.2、代码改进
• 4、评判算法

0、前言

评判一个算法的好坏的标准：

• 时间复杂度
• 空间复杂度

1、冒泡算法是什么？

冒泡排序(Bubble Sort)是一种计算机科学领域较简单的排序算法

原理：它重复的走访过要排序的元素列，一次比较两个相邻的元素，如果他们的顺序是错误的就交换。一直重复的进行到没有相邻的元素交换为止。（一般情况进行N次即可，第N次一定会把第N小的元素放到正确的位置）

这个算法名字的由来是因为越大的元素会经由交换慢慢"浮"到数列的顶端(升序或者降序)，如同气泡浮到顶端一样。故名“冒泡排序”

2、算法过程图解

3.1、代码实现

代码如下（示例01）：

""" Bubble Sort冒泡排序 """
def bubble_sort(alist):
    for i in range(len(alist)-1):
        for j in range(1,len(alist)-i):
            # 这里的j和j-1就是相邻的两个数，上面的i，这是一个计数的
            if alist[j-1]>alist[j]:
                alist[j-1],alist[j]=alist[j],alist[j-1]


if __name__ == '__main__':
    alist = [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]
    print(f'原列表的顺序：{alist}')
    bubble_sort(alist)
    print(f'选择排序之后的列表的顺序：{alist}')

这一个代码写，执行的时候可能会有很多 的无效执行，所以，下面的可以改进一哈！
这个方法就是一般情况，会执行N次！（一般情况进行N次即可，第N次一定会把第N小的元素放到正确的位置）

为啥上面的算法是多了几次无效的循环呢？！
看下面图片！

3.2、代码改进

代码如下（示例02）：

""" Bubble Sort冒泡排序 """
# 设置一个交换的flag，只要本次循环有交换，就会变化成True，
# 如果没有的话，就是False，这样的话，如果最后都是顺序的，
# 就可以少循环很多次


def bubble_sort(alist):
    for i in range(len(alist)-1):
        # 设置是否交换的旗帜
        flag = False
        for j in range(1,len(alist)-i):
            # 这里的j和j-1就是相邻的两个数，上面的i，这是一个计数的
            if alist[j-1]>alist[j]:
                alist[j-1],alist[j]=alist[j],alist[j-1]
                # 发生交换了，设置为True
                flag=True

        if not flag:
            break


if __name__ == '__main__':
    alist = [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]
    print(f'原列表的顺序：{alist}')
    bubble_sort(alist)
    print(f'选择排序之后的列表的顺序：{alist}')

这一个改进就是设置了一个flag，检测是否还有交换的元素，如果没有交换的元素，就代表整个列表已经是有序的啦！虽然没有循环完毕，依旧可以输出了。可以，代码运行时间就会缩短不少！

4、评判算法

• 时间复杂度：O(N^2)
• 空间复杂度：O(1)
• 算法稳定性：稳定的排序