python 非递归算法实现冒泡排序算法 python冒泡排序算法详解

目录

• 一、简介
• 二、算法介绍
• 三、代码实现
• 排序算法系列——相关文章：

一、简介

冒泡排序(Bubble Sort)算法是众多排序算法中思路最简单、最容易理解的一个。直观理解就是将数组中较小（或较大）的值不断上浮，最终形成有序数组，这个过程类似于气泡从水底不断冒出来的过程，因此称为冒泡排序。
冒泡排序属于交换排序类，是一种稳定排序算法，其时间复杂度为O(n²)。

二、算法介绍

以下面的数组为例，对其使用冒泡法进行升序排序：
901050803070406020

1. 遍历数组，比较相邻两个元素，若前一元素大于后一元素，则交换两个元素位置；
2. 每次遍历后，都会不断将最大、次大…的元素放置在数组末尾，循环n（数组大小）次后，即可得到升序数组。

下面对排序过程进行拆解，逐步进行讲解：

1. i=0时：

• j=0: 首先比较90和10，发现90大于10，因此交换元素位置，也即代码第13~14行；
• j=1: 比较90和50，发现90大于50，继续交换元素位置；
• ……
• j=7时，比较90和20，发现90大于20，交换元素位置。
  第一轮结束时，可以得到如下数组：
  105080307040602090

2. i=1时：同样遍历，得到
   105030704060208090
3. i=2时：同样遍历，得到
   103050406020708090
4. i=3时：同样遍历，得到
   103040502060708090
5. i=4时：同样遍历，得到
   103040205060708090
6. i=5时：同样遍历，得到
   103030405060708090
7. i=6时：同样遍历，得到
   102030405060708090
   此时数组已经有序，但由于flag仍为False，即此次遍历中元素顺序发生了变化，仍需要进入循环。
8. i=7时：输出最终结果：
   103040205060708090

三、代码实现

def bubbleSort(li):
    """
    冒泡排序，属于交换排序类，是稳定排序，每次循环后将最大的数移动值数组末尾
    时间复杂度为O(n2)
    """
    flag = True
    for i in range(len(li)):
        # 若flag已为False，则说明数组已有序，则直接返回数组即可
        if not flag:
            return li
        flag = False
        for j in range(0, len(li)-i-1):
            if li[j] > li[j+1]:
                li[j], li[j+1] = li[j+1], li[j]
                flag = True
    return li

if __name__ == '__main__':
    li = [90, 10, 50, 80, 30, 70, 40, 60, 20]
    print('冒泡排序：', bubbleSort(li.copy()))

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参考资料：
[1] 《大话数据结构》