经典排序算法-冒泡排序
时间:2022-07-22
本文章向大家介绍经典排序算法-冒泡排序,主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。
冒泡排序
冒泡排序(Bubble Sort),是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。 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(升序或降序排列),就如同碳酸饮料中二氧化碳的气泡最终会上浮到顶端一样,故名“冒泡排序”。
冒泡排序算法的原理如下:
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
- 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。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。
- 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
- 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。
时间复杂度
若文件的初始状态是正序的,一趟扫描即可完成排序。所需的关键字比较次数 C 和记录移动次数 M 均达到最小值:
冒泡排序最好的时间复杂度为 O(n)O(n) 若初始文件是反序的,需要进行n-1趟排序。每趟排序要进行n-i次关键字的比较(1≤i≤n-1),且每次比较都必须移动记录三次来达到交换记录位置。在这种情况下,比较和移动次数均达到最大值:
冒泡排序的最坏时间复杂度为 O(n)O(n²)
因此冒泡排序总的平均时间复杂度为 O(n)O(n²)
算法稳定性
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。
python实现
def bubble_sort(arr):
for i in range(len(arr) - 1): # 这个循环负责设置冒泡排序进行的次数
for j in range(len(arr) - i - 1): # j为列表下标
if arr[j] > arr[j + 1]:
arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
return arr
if __name__ == "__main__":
print(bubble_sort([45, 32, 8, 33, 12, 22, 19, 97]))
十大算法复杂度
相关概念
- 稳定:如果a原本在b前面,而a=b,排序之后a仍然在b的前面。
- 不稳定:如果a原本在b的前面,而a=b,排序之后 a 可能会出现在 b 的后面。
- 时间复杂度:对排序数据的总的操作次数。反映当n变化时,操作次数呈现什么规律。
- 空间复杂度:是指算法在计算机。内执行时所需存储空间的度量,它也是数据规模n的函数。
end
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