Python冒泡排序：简单易懂的算法实现

news/2025/10/28 21:24:57/文章来源:https://www.cnblogs.com/moyume/p/19172768

在编程的世界里，排序算法是数据处理的基础之一。冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单且直观的排序算法，虽然它的效率不是最高的，但它非常适合初学者学习排序算法的基本概念。今天，我们就来详细探讨如何在Python中实现冒泡排序。

一、冒泡排序的基本原理

冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。遍历数列的工作是重复地进行，直到没有再需要交换的元素为止，也就是说该数列已经排序完成。

（一）算法步骤

比较相邻的元素：如果第一个比第二个大（升序）或小（降序），就交换它们。
重复步骤1：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，这样在最后的元素应该会是最大的数（升序）或最小的数（降序）。
重复上述步骤：对于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：重复步骤1~3，LIBVIO直到没有任何一对数字需要比较。

二、Python实现冒泡排序

（一）升序排序

def bubble_sort(arr):n = len(arr)for i in range(n):# 标志位，用于优化算法swapped = False# 每次遍历到倒数第i个元素即可，因为后面的元素已经排序好了 for j in range(0, n - i - 1):# 如果当前元素大于下一个元素，则交换if arr[j] > arr[j + 1]:arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]swapped = True# 如果没有发生交换，说明数组已经有序，提前退出if not swapped:breakreturn arr# 测试代码
numbers = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
sorted_numbers = bubble_sort(numbers)
print("Sorted array is:", sorted_numbers)

（二）降序排序

def bubble_sort_desc(arr):n = len(arr)for i in range(n):swapped = Falsefor j in range(0, n - i - 1):# 如果当前元素小于下一个元素，则交换（降序）if arr[j] < arr[j + 1]:arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]swapped = Trueif not swapped:breakreturn arr# 测试代码
numbers = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
sorted_numbers_desc = bubble_sort_desc(numbers)
print("Sorted array in descending order is:", sorted_numbers_desc)

三、冒泡排序的优化

（一）优化思路

冒泡排序的基本实现虽然简单，但在某些情况下效率较低。百思派电影可以通过以下方式优化：

设置标志位：在每次遍历中设置一个标志位，如果在某次遍历中没有发生交换，则说明数组已经有序，可以提前退出循环。
减少比较次数：每次遍历后，最大的元素都会被移动到数组的末尾，seedhub因此在下一次遍历时可以减少比较的次数。

（二）优化后的代码

def optimized_bubble_sort(arr):n = len(arr)for i in range(n):swapped = Falsefor j in range(0, n - i - 1):if arr[j] > arr[j + 1]:arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]swapped = Trueif not swapped:breakreturn arr# 测试代码
numbers = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
sorted_numbers_optimized = optimized_bubble_sort(numbers)
print("Sorted array with optimization is:", sorted_numbers_optimized)