算法步骤
- 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。这步做完后，最后的元素会是最大的数。
- 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。
代码实现
def bubbleSort(input_list):
'''
函数说明: 冒泡排序（升序）
Parameters:
input_list --- 排序前列表
Returns:
sorted_list --- 排序后列表
'''
if len(input_list) == 0:
return []
sorted_list = input_list
for i in range(len(sorted_list) - 1):
print('第%d趟排序:' % (i + 1))
for j in range(len(sorted_list) - 1):
if sorted_list[j + 1] < sorted_list[j]:
sorted_list[j], sorted_list[j + 1] = sorted_list[j + 1], sorted_list[j]
print(sorted_list)
return sorted_list
if __name__ == '__main__':
input_list = [2, 1, 54, 654, 32, 6]
print('排序前:', input_list)
sorted_list = bubbleSort(input_list)
print('排序后:', sorted_list)
算法分析
1、冒泡排序算法的性能
2、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：Cmin = N - 1, Mmin = 0。所以，冒泡排序最好时间复杂度为O(N)。
但是上述代码，不能扫描一趟就完成排序，它会进行全扫描。所以一个改进的方法就是，当冒泡中途发现已经为正序了，便无需继续比对下去。
若初始文件是反序的，需要进行 N - 1 次排序。每次排序要进行 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：
Cmax = N(N - 1) / 2 = O(N2)
Mmax = 3N(N - 1) / 2 = O(N2)
冒泡排序的最坏时间复杂度为 O(N2)，因此，冒泡排序的平均时间复杂度为 O(N2)。
总结起来，其实就是一句话：当数据越接近正序时，冒泡排序性能越好。
3、算法稳定性
假定在待排序的记录序列中，存在多个具有相同的关键字的记录，若经过排序，这些记录的相对次序保持不变，即在原序列中，r[i] = r[j]，且 r[i] 在 r[j] 之前，而在排序后的序列中，r[i] 仍在 r[j] 之前，则称这种排序算法是稳定的；否则称为不稳定的。
冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。是相邻的两个元素的比较，交换也发生在这两个元素之间。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。
4、优化
对冒泡排序常见的改进方法是加入标志性变量exchange，用于标志某一趟排序过程中是否有数据交换。
如果进行某一趟排序时并没有进行数据交换，则说明所有数据已经有序，可立即结束排序，避免不必要的比较过程。
def bubbleSort(input_list):
'''
函数说明: 冒泡排序（升序）
Parameters:
input_list --- 排序前列表
Returns:
sorted_list --- 排序后列表
'''
if len(input_list) == 0:
return []
sorted_list = input_list
for i in range(len(sorted_list) - 1):
bChanged = False
print('第%d趟排序:' % (i + 1))
for j in range(len(sorted_list) - 1):
if sorted_list[j + 1] < sorted_list[j]:
sorted_list[j], sorted_list[j + 1] = sorted_list[j + 1], sorted_list[j]
bChanged = True
print(sorted_list)
if not bChanged:
break
return sorted_list
if __name__ == '__main__':
input_list = [2, 1, 54, 654, 32, 6]
print('排序前:', input_list)
sorted_list = bubbleSort(input_list)
print('排序后:', sorted_list)
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