Python冒泡排序算法及其优化「建议收藏」

Python冒泡排序算法及其优化「建议收藏」冒泡排序所谓冒泡,就是将元素两两之间进行比较,谁大就往后移动,直到将最大的元素排到最后面,接着再循环一趟,从头开始进行两两比较,而上一趟已经排好的那个元素就不用进行比较了。(图中排好序的元素标记为黄色柱子)冒泡排序动图演示上python代码:defbubble_sort(items):foriinrange(len(items)-1):…

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冒泡排序

所谓冒泡,就是将元素两两之间进行比较,谁大就往后移动,直到将最大的元素排到最后面,接着再循环一趟,从头开始进行两两比较,而上一趟已经排好的那个元素就不用进行比较了。(图中排好序的元素标记为黄色柱子)

Python冒泡排序算法及其优化「建议收藏」
冒泡排序动图演示

python代码:

def bubble_sort(items):
    for i in range(len(items) - 1):
        for j in range(len(items) - 1 - i):
            if items[j] > items[j + 1]:
                items[j], items[j + 1] = items[j + 1], items[j]
    return items


list1 = [2,1,9,11,10,8,7]
print(bubble_sort(list1))

输出结果:

[1, 2, 7, 8, 9, 10, 11]

这是冒泡排序最普通的写法,但你会发现它有一些不足之处,比如列表:[1,2,3,4,7,5,6],第一次循环将最大的数排到最后,此时列表已经都排好序了,就是不用再进行第二次、第三次…

冒泡排序优化一:

设定一个变量为False,如果元素之间交换了位置,将变量重新赋值为True,最后再判断,在一次循环结束后,变量如果还是为False,则brak退出循环,结束排序。

def bubble_sort(items):
    for i in range(len(items) - 1):
        flag = False
        for j in range(len(items) - 1 - i):
            if items[j] > items[j + 1]:
                items[j], items[j + 1] = items[j + 1], items[j]
                flag = True
        if not flag:
            break
    return items

冒泡排序优化二:搅拌排序 / 鸡尾酒排序

上面这种写法还有一个问题,就是每次都是从左边到右边进行比较,这样效率不高,你要考虑当最大值和最小值分别在两端的情况。写成双向排序提高效率,即当一次从左向右的排序比较结束后,立马从右向左来一次排序比较。

Python冒泡排序算法及其优化「建议收藏」
双向排序动图演示

python代码:

def bubble_sort(items):
    for i in range(len(items) - 1):
        flag = False
        for j in range(len(items) - 1 - i):
            if items[j] > items[j + 1]:
                items[j], items[j + 1] = items[j + 1], items[j]
                flag = True
        if flag:
            flag = False
            for j in range(len(items) - 2 - i, 0, -1):
                if items[j - 1] > items[j]:
                    items[j], items[j - 1] = items[j - 1], items[j]
                    flag = True
        if not flag:
            break
    return items

冒泡排序优化三:

最后要考虑的情况就是,如果给你的不是列表,而是对象,或者列表里面都是字符串,那么上述的代码也就没有用了,这时候你就要自定义函数了,并将其当成参数传入bubble_sort函数

python代码:

def bubble_sort(items, comp=lambda x, y: x > y):
    for i in range(len(items) - 1):
        flag = False
        for j in range(len(items) - 1 - i):
            if comp(items[j],items[j + 1]):
                items[j], items[j + 1] = items[j + 1], items[j]
                flag = True
        if flag:
            flag = False
            for j in range(len(items) - 2 - i, 0, -1):
                if comp(items[j - 1],items[j]):
                    items[j], items[j - 1] = items[j - 1], items[j]
                    flag = True
        if not flag:
            break
    return items

list2 = ['apple', 'watermelon', 'pitaya', 'waxberry', 'pear']
print(bubble_sort(list2,lambda s1,s2: len(s1) > len(s2)))  #按照字符串长度从小到大来排序

输出结果:

['pear', 'apple', 'pitaya', 'waxberry', 'watermelon']

类似的,当有人叫你给一个类对象排序时,也可以传入lambda 自定义函数。

class Student():
    """学生"""

    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def __repr__(self):
        return f'{self.name}: {self.age}'

items1 = [
        Student('Wang Dachui', 25),
        Student('Di ren jie', 38),
        Student('Zhang Sanfeng', 120),
        Student('Bai yuanfang', 18)
    ]

print(bubble_sort(items1, lambda s1, s2: s1.age > s2.age))

输出结果:按照年龄从小到大排序

[Bai yuanfang: 18, Wang Dachui: 25, Di ren jie: 38, Zhang Sanfeng: 120]

 

以上就是关于冒泡排序的原理,以及一些优化写法,希望看完对你会有所帮助~

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