冒泡排序

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一、什么是冒泡排序

    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。

    它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端，故名。

二、算法原理

冒泡排序算法的运作如下：（从小到大）

• 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

• 对每一对相邻元素作同样的工作，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。

三、Python代码实现

import random

def bubble_sort1(array):
    length = len(array)
    for i in range(0, length-1):
        for j in range(i+1, length):
            if array[i] > array[j]:
                array[i], array[j] = array[j], array[i]
    return array

def bubble_sort2(array):
    length = len(array)
    while length > 0:
        for i in range(0, length-1):
            if array[i] > array[i+1]:
                array[i], array[i+1] = array[i+1], array[i]
        length -= 1
    return array

if __name__ == "__main__":
    array = []
    for i in range(20):
        array.append(random.randrange(1000))
    print(array)

    new_array1 = bubble_sort1(array)
    print(new_array1)

    new_array2 = bubble_sort2(array)
    print(new_array2)

在这里我写了两种冒泡实现方式：

    bubble_sort1函数的设计思想是，最外层的for循环从头到尾遍历整个数组，里面的for循环遍历除外层已经访问过的数组所有的值。假设i当前的下标为0，j的初始下标为1，当i的值比j的值大时，就对他们进行互换。紧接着j的下标值加一，现在i的下标还是0，j的下标为2，继续对比。当j遍历完所有的值时，i所在的值就是整个数组中最小值。现在i的下标值加一，i的下标为1，j又从i+1的下标值开始遍历数组。当i遍历完数组时，就已经把数组中的值，从小到大排序完成。

    bubble_sort2函数的设计思想是，相邻元素交互。比如说下标0跟下标1对比，然后下标1和下标2对比，一直到最后一对，这样就把最大值放到了最后，然后数组循环长度减一，就不需要循环已经排序好的最后一个值。就这样不断的循环，排序出剩余数组中最大的值放到最后，直至循环为0。

    对比这两个函数，第一种是把正确值不断放在前面，从前到后慢慢生成正确排序。第二种是把正确值放在最后，从后往前慢慢生成正确排序。但是他们的时间复杂度都是一样的O(n^2)。

本文出自 “戴柏阳的博客” 博客，请务必保留此出处http://daibaiyang119.blog.51cto.com/3145591/1978687

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