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python:冒泡排序的實現,冒泡排序與選擇排序的對比

系統 2396 0

冒泡排序是一個排序算法。這個算法的名字由來是因為越大的元素會經由交換慢慢“浮”到數列的頂端。

其核心是: 重復地走訪過要排序的數列,一次比較兩個元素,如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重復地進行直到沒有再需要交換,也就是說該數列已經排序完成。

應用場景:

小規模數據排序,隊列從小到大排序

實例:

將下列列表從小到大進行排序

            
              List 
              
                =
              
              
                [
              
              
                1
              
              
                ,
              
              
                5
              
              
                ,
              
              
                7
              
              
                ,
              
              
                4
              
              
                ,
              
              
                9
              
              
                ]
              
              
                for
              
               i 
              
                in
              
              
                range
              
              
                (
              
              
                0
              
              
                ,
              
              
                4
              
              
                )
              
              
                :
              
              
                for
              
               j 
              
                in
              
              
                range
              
              
                (
              
              
                0
              
              
                ,
              
              
                4
              
              
                -
              
              i
              
                )
              
              
                :
              
              
                if
              
               List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                >
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                :
              
              
            List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                ,
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                =
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                ,
              
               List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                print
              
              
                (
              
              List
              
                )
              
              
                #輸出結果為[1, 4, 5, 7, 9]
              
            
          

現在我們獲取用戶數據來進行排序:

            
              
                def
              
              
                Order
              
              
                (
              
              self
              
                )
              
              
                :
              
              
                for
              
               i 
              
                in
              
               rang
              
                (
              
              
                0
              
              
                ,
              
               n
              
                -
              
              
                1
              
              
                )
              
              
                :
              
              
                for
              
               j 
              
                in
              
              
                range
              
              
                (
              
              
                0
              
              
                ,
              
              n
              
                -
              
              
                1
              
              
                -
              
              i
              
                )
              
              
                :
              
              
                if
              
               List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                >
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                :
              
              
                List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                ,
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                =
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                ,
              
               List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                print
              
              
                (
              
              List
              
                )
              
              
    
List 
              
                =
              
              
                list
              
              
                (
              
              
                input
              
              
                (
              
              
                'please input some numbers:'
              
              
                )
              
              
                )
              
              
n 
              
                =
              
              
                len
              
              
                (
              
              List
              
                )
              
              
Order
              
                (
              
              List
              
                )
              
            
          

代碼解析:

1、定義一個函數Order,然后調用它

            
              
                def
              
              
                Order
              
              
                (
              
              
                )
              
              
                :
              
              
                pass
              
              

Order
              
                (
              
              
                )
              
            
          

2、獲取用戶輸入,并將用戶輸入轉化為列表;得到列表的長度

            
              
                def
              
              
                Order
              
              
                (
              
              self
              
                )
              
              
                :
              
              
                pass
              
              

List 
              
                =
              
              
                list
              
              
                (
              
              
                input
              
              
                (
              
              
                'please input your numbers:'
              
              
                )
              
              
                )
              
              
n 
              
                =
              
              
                len
              
              
                (
              
              List
              
                )
              
              
Order
              
                (
              
              List
              
                )
              
            
          

3、先使用內層循環,內層變量為 j ,在內層循環中從0號位開始,不斷的比較相鄰位的值的大小,即比較 j 與 j+1的大小,若 j 號位的值大于 j+1號位的值,則將兩者的數值進行交換(因為題目要求是從小到大排列),重復進行,直到此列表最后兩位比較結束。

此步實現的是 將該列表中最大的數放在最后一位

            
              
                def
              
              
                Order
              
              
                (
              
              self
              
                )
              
              
                :
              
              
                for
              
               j 
              
                in
              
              
                range
              
              
                (
              
              
                0
              
              
                ,
              
               n
              
                -
              
              
                1
              
              
                )
              
              
                :
              
              
                if
              
               List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                >
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                :
              
              
            List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                ,
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                =
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                ,
              
               List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                print
              
              
                (
              
              List
              
                )
              
               

List 
              
                =
              
              
                list
              
              
                (
              
              
                input
              
              
                (
              
              
                'please input your numbers:'
              
              
                )
              
              
                )
              
              
n 
              
                =
              
              
                len
              
              
                (
              
              List
              
                )
              
              
Order
              
                (
              
              List
              
                )
              
            
          

4、使用外層循環,外層變量為 i ,當外層循環為0時,執行的正是上述步驟,當外層循環 i =1時,內層循環的 j 的取值范圍則變成了n-1-1,外層循環 i 次時,內層循環 j 的取值范圍變成 n-1-i

外層循環每循環一次,外層的 i 增加1,當 i= n-1時,外層循環結束。

            
              
                def
              
              
                Order
              
              
                (
              
              self
              
                )
              
              
                :
              
              
                for
              
               i 
              
                in
              
              
                range
              
              
                (
              
              
                0
              
              
                ,
              
               n
              
                -
              
              
                1
              
              
                )
              
              
                :
              
              
                for
              
               j 
              
                in
              
              
                range
              
              
                (
              
              
                0
              
              
                ,
              
               n
              
                -
              
              
                1
              
              
                -
              
              i
              
                )
              
              
                :
              
              
                if
              
               List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                >
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                :
              
              
            	List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                ,
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                =
              
               List
              
                [
              
              j
              
                +
              
              
                1
              
              
                ]
              
              
                ,
              
               List
              
                [
              
              j
              
                ]
              
              
                print
              
              
                (
              
              List
              
                )
              
               

List 
              
                =
              
              
                list
              
              
                (
              
              
                input
              
              
                (
              
              
                'please input your numbers:'
              
              
                )
              
              
                )
              
              
n 
              
                =
              
              
                len
              
              
                (
              
              List
              
                )
              
              
Order
              
                (
              
              List
              
                )
              
            
          

冒泡排序與選擇排序的對比:

python:選擇排序(打擂臺法)的實現及實例

相同點:

都是通過一輪內循環找出所要排序數中的最值,然后將最值放在最前面或者最后面。

冒泡排序和選擇排序的時間復雜度相同

不同點:
主要體現在對其他數(非最值)的處理上.

冒泡排序:通過相鄰的兩個數的比較, 根據需要決定是否將兩個數互換位置, 然后將比較繼續推進。如上文的實例中,要求從小到大排列,通過比較兩個數的大小,將大數置換到右邊。

選擇排序: 選擇排序使用標記最值所在位置的方式,查找最值過程中,不移動數的位置,最后一輪循環結束后,將最值標記的位置的數放置于頂端。

冒泡排序優缺點:

優點:比較簡單,空間復雜度較低,是穩定的
缺點:效率慢

選擇排序優缺點:

優點:一輪比較只需要換一次位置

缺點:效率慢,不穩定

(舉例[6, 7, 6, 3, 9] 在第一輪選擇后,第一個元素6會和3交換,那么原序列中的兩個6的相對位置順序就被破壞了)


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