时间复杂度为O(n^2)
基本思想
经过n-1趟子排序完成的,第i趟子排序从第1个数至第n-i个数,若第i个数比后一个数大(则升序,小则降序)则交换两数。
举例:
第一趟:50与10比较,50>10,交换;50与30比较,50>30,交换;50与20比较,50>20,交换;50与40比较,50>40,交换。
第二趟:10与30比较,10<30,不交换;30与20比较,30>20,交换;30与40比较,30<40,不交换,结束:
第三趟:10与20比较,10<20,不交换;20与30比较,20<30,不交换,结束:
第四趟:10与20比较,10<20,不交换,结束:
排序完成~
可以看出每一趟都是最大的数往上冒,故称为冒泡排序。
实现要点:
1.需经过n-1趟
2.第i趟,只对第1个数到第n+1-i个数排序
from time import time
import random
def bubble_sort(original_list):
before_time = time()
length = len(original_list)
for i in range(1, length):
for j in range(length - i):
if original_list[j] > original_list[j + 1]:
original_list[j], original_list[j + 1] = original_list[j + 1], original_list[j]
after_time = time()
print u'冒泡排序消耗时间为:', after_time - before_time
return original_list
注:range(n),从0到n-1(不包括n);range(1,n),从1到n-1;range(n,0,-1),从n到1(包括n,不包括0)。
Python交换两个变量,不需要使用中间变量(打包解包原理)。
带标志的冒泡排序
从上面的例子看到:第二趟子排序后,就已经是从小到大的顺序,不需要再进行子排序了。
不需要再进行子排序的标志是:第i趟,没有交换发生。
因此,可以设置一个标志来判断是否发生了交换。
def bubble_sort(original_list):
before_time = time()
length = len(original_list)
for i in range(1, length):
exchange = True
for j in range(length - i):
if original_list[j] > original_list[j + 1]:
original_list[j], original_list[j + 1] = original_list[j + 1], original_list[j]
exchange = False
if exchange:
break
after_time = time()
print u'冒泡排序消耗时间为:', after_time - before_time
return original_list
记录最后交换位置的冒泡排序
再举个例子
原始 : 30,20,10,5 ,40,50
第一趟:20,10,5 ,30,40,50
第二趟的详细过程是,
20大于10,交换: 10,20,5 ,30,40,50
20大于5 ,交换: 10,5 ,20,30,40,50
20小于30,不交换:10,5 ,20,30,40,50
30小于40,不交换:10,5 ,20,30,40,50
发现第一趟中30与5发生交换后,以后没再交换位置了,已经是从小到大的顺序。而这时候如果记录下做最后交换的位置,第二趟就可以少比较一次。最后一次就没必要发生。程序再改进为:
def bubble_sort(original_list):
before_time = time()
length = poz = last = len(original_list)
for i in range(1, length):
exchange = True
for j in range(1, last):
if original_list[j] < original_list[j - 1]:
original_list[j], original_list[j - 1] = original_list[j - 1], original_list[j]
exchange = False
poz = j
last = poz
print i,u'趟:',original_list
if exchange or last == 1:
break
after_time = time()
print u'冒泡排序消耗时间为:', after_time - before_time
return original_list
Review代码,有几个问题:
1. 标志exchange失去了它原来的作用(可以下if exchange or last == 1语句中输出exchange的值看到)。
2. 最外层for循环也失去了它原有的意义(控制代码进行n-1次子排序)
重构代码:
def bubble_sort2(original_list):
before_time = time()
last = len(original_list)
while last > 1:
poz = 0
for j in range(1, last):
if original_list[j] < original_list[j - 1]:
original_list[j], original_list[j - 1] = original_list[j - 1], original_list[j]
poz = j
last = poz
after_time = time()
print u'冒泡排序消耗时间为:', after_time - before_time
return original_list
作者:Tim http://huaxia524151.iteye.com 转载请注明出处~
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