冒泡排序作业答案

【问题标题】：Bubble Sort Homework冒泡排序作业
【发布时间】：2010-10-28 01:53:20
【问题描述】：

在课堂上我们正在做排序算法，虽然我在谈论它们和编写伪代码时理解它们很好，但我在为它们编写实际代码时遇到了问题。

这是我在 Python 中的尝试：

mylist = [12, 5, 13, 8, 9, 65]

def bubble(badList):
    length = len(badList) - 1
    unsorted = True

    while unsorted:
        for element in range(0,length):
            unsorted = False
            if badList[element] > badList[element + 1]:
                hold = badList[element + 1]
                badList[element + 1] = badList[element]
                badList[element] = hold
                print badList
            else:
                unsorted = True

print bubble(mylist)

现在，这个（据我所知）排序正确，但一旦完成，它就会无限循环。

如何修复此代码，以便函数正确完成并正确排序任何（合理）大小的列表？

附：我知道我不应该在函数中真正打印，我应该有一个返回，但我还没有这样做，因为我的代码还没有真正工作。

【问题讨论】：

@KM - 他应该离开你的草坪吗？
帖子本质上是：“我编码有问题，这是我做的，它不起作用。”显然有一个隐含的“有人可以给我一些指点吗？”与许多家庭作业问题不同，这个（a）写得很好，（b）是关于家庭作业的，（c）包括解决问题的良好尝试。我不认为缺少一个实际的问号会大大减损..
冒泡排序被用作学习工具，因为它是大多数人最容易理解的排序算法。这是学习排序和一般算法的一个很好的切入点。如果我们只教人们实际使用的东西，那么关于排序的讨论就会以“使用库排序例程”开始和结束。
这个问题是如何提出一个好的“家庭作业”问题的典型代表。就 John Fouhy 而言，有一个代码示例，它写得很好，而且发帖者正在努力让我们更容易提供帮助。干得好，joshhunt。
冒泡排序不是一种易于理解的排序算法。从我自己的经验和教学经验来看，我可以自信地说，插入排序、选择排序、min-sort（最小元素排序），甚至（对于一些学生来说）mergesort和quicksort都更容易理解——毕竟它们有点对应排序列表的自然方式，但冒泡排序只是人为的。此外，冒泡排序容易出现许多错误和无限循环错误，就像这里的这个问题。正如 Knuth 所说，“冒泡排序似乎没有什么可推荐的，除了一个吸引人的名字……”

标签： python algorithm sorting bubble-sort

【解决方案1】：

为了解释为什么您的脚本现在无法运行，我将变量 unsorted 重命名为 sorted。

起初，您的列表尚未排序。当然，我们将sorted 设置为False。

一旦我们开始while 循环，我们就假设列表已经排序。这个想法是这样的：一旦我们发现两个元素的顺序不正确，我们将sorted 设置回False。 sorted 将保留为 True 只有在没有元素顺序错误的情况下。

sorted = False  # We haven't started sorting yet

while not sorted:
    sorted = True  # Assume the list is now sorted
    for element in range(0, length):
        if badList[element] > badList[element + 1]:
            sorted = False  # We found two elements in the wrong order
            hold = badList[element + 1]
            badList[element + 1] = badList[element]
            badList[element] = hold
    # We went through the whole list. At this point, if there were no elements
    # in the wrong order, sorted is still True. Otherwise, it's false, and the
    # while loop executes again.

还有一些小问题可以帮助代码更高效或更易读。

在for 循环中，您使用变量element。从技术上讲，element 不是一个元素；它是一个代表列表索引的数字。而且，还蛮长的。在这些情况下，只需使用临时变量名称，例如 i 用于“索引”。
```
for i in range(0, length):
```
range 命令也可以只接受一个参数（名为stop）。在这种情况下，您将获得从 0 到该参数的所有整数的列表。
```
for i in range(length):
```
Python Style Guide 建议使用下划线以小写字母命名变量。对于这样的小脚本，这是一个非常小的挑剔；更重要的是让您习惯 Python 代码最常见的样子。
```
def bubble(bad_list):
```
要交换两个变量的值，请将它们写为元组赋值。右侧被评估为一个元组（例如，(badList[i+1], badList[i]) 是 (3, 5)），然后分配给左侧的两个变量（(badList[i], badList[i+1])）。
```
bad_list[i], bad_list[i+1] = bad_list[i+1], bad_list[i]
```

把它们放在一起，你就得到了：

my_list = [12, 5, 13, 8, 9, 65]

def bubble(bad_list):
    length = len(bad_list) - 1
    sorted = False

    while not sorted:
        sorted = True
        for i in range(length):
            if bad_list[i] > bad_list[i+1]:
                sorted = False
                bad_list[i], bad_list[i+1] = bad_list[i+1], bad_list[i]

bubble(my_list)
print my_list

（顺便说一句，我也删除了你的打印声明。）

【讨论】：

就在最后一段代码中，bubble 没有返回任何内容，因此最终结果是打印了“None”。您可能想要返回列表，或者执行 bubble(my_list) 然后打印 my_list。
+1 条理清晰的建议。很高兴看到您引导读者了解您所做的事情以及原因，而不仅仅是写一个快速修复。
我是一名 C# 程序员，所以这可能只是因为我没有使用 Python，但你不需要在 while 循环中从长度中减去 1 来获得正常的冒泡排序算法？
这是冒泡排序的一个幼稚（但并非不正确）的实现。在while 循环的每次迭代之后，最大的元素“冒泡”到列表的末尾。因此，在一次迭代之后，最后一个元素肯定在正确的位置（并且不会被连续迭代移动）。通过从长度中减去 1，您可以通过仅对尚未排序的子列表（列表的 length-n 最前面的元素）进行排序来优化算法。我选择跳过这个优化，因为它更像是一种优化而不是算法的重要部分。
Put it all together, and you get this: ...好吧，你错过了这个：The range command can also take just one argument (named stop).

【解决方案2】：

冒泡排序的目标是在每一轮中将较重的项移到底部，同时将较轻的项向上移动。在比较元素的内部循环中，您不必在每一轮中迭代整个列表。 最重的已经放在最后了。 swapped 变量是一个额外的检查，因此我们可以标记列表现在已排序并避免继续进行不必要的计算。

def bubble(badList):
    length = len(badList)
    for i in range(0,length):
        swapped = False
        for element in range(0, length-i-1):
            if badList[element] > badList[element + 1]:
                hold = badList[element + 1]
                badList[element + 1] = badList[element]
                badList[element] = hold
                swapped = True
        if not swapped: break

    return badList

您的版本 1，已更正：

def bubble(badList):
    length = len(badList) - 1
    unsorted = True
    while unsorted:
        unsorted = False
        for element in range(0,length):
            #unsorted = False
            if badList[element] > badList[element + 1]:
                 hold = badList[element + 1]
                 badList[element + 1] = badList[element]
                 badList[element] = hold
                 unsorted = True
                 #print badList
             #else:
                 #unsorted = True

     return badList

【讨论】：

【解决方案3】：

这就是当你使用负面含义的变量名时会发生的情况，你需要反转它们的值。以下内容会更容易理解：

sorted = False
while not sorted:
    ...

另一方面，算法的逻辑有点偏离。您需要检查在 for 循环期间是否交换了两个元素。以下是我的写法：

def bubble(values):
    length = len(values) - 1
    sorted = False
    while not sorted:
        sorted = True
        for element in range(0,length):
            if values[element] > values[element + 1]:
                 hold = values[element + 1]
                 values[element + 1] = values[element]
                 values[element] = hold
                 sorted = False
    return values

【讨论】：

这有点太糟糕了，我没有可以点击这个答案的“错误”按钮。我认为下次 Joel Spolsky 谈到他在 stackoverflow 上调整社交互动的效果如何时，需要重点介绍这个问题和回答——尤其是投票。
@Daniel：您可以做其他有足够声誉 (100) 的人可以做的事情 - 否决错误的答案。有一个真相 - 标志变量中包含的否定条件是不好的。不过，这不是完整的答案——我认为@McWafflestix 是对的。
你们是对的，我过早地回答了这个问题。对此感到抱歉。
@Martin - 我应该指出，与答案相比，我对投票感到更惊讶/震惊。信誉系统鼓励您立即获得第一个答案。损坏的部分是如何对不正确的答案进行投票。
我怀疑大多数人在投票时并没有真正理解这个问题（就像我回答问题的方式一样）。 OTOH，提出问题的人有权在事后选择“正确”答案。

【解决方案4】：

您对 Unsorted 变量的使用是错误的；你想要一个变量来告诉你是否交换了两个元素；如果你已经这样做了，你可以退出你的循环，否则，你需要再次循环。要解决您在这里遇到的问题，只需将“unsorted = false”放在 if 案例的正文中；删除您的 else 案例；并在 for 循环之前放置 "unsorted = true。

【讨论】：

【解决方案5】：

def bubble_sort(l):
    for passes_left in range(len(l)-1, 0, -1):
        for index in range(passes_left):
            if l[index] < l[index + 1]:
               l[index], l[index + 1] = l[index + 1], l[index]
    return l

【讨论】：

我相信这个问题更像是“如何修复这段代码”，而不是“你的冒泡排序是什么？”
你是绝对正确的，但以正确的方式做更重要
没错，也许是 mtasic ......但是任何被标记为作业的东西都是最有指导意义的，而不是重写（尤其是当它被 OP 标记为作业时）。
这是对大多数人学习的 C 冒泡排序教科书的完美重写。我也是这么写的。
在我看来添加好的信息是有帮助的。这么好的答案..想你可能会使用标志尽早打破。

【解决方案6】：

#一个非常简单的函数，可以（显然）通过减少第二个数组的问题空间来优化。但相同的 O(n^2) 复杂度。

def bubble(arr):
    l = len(arr)        
    for a in range(l):
        for b in range(l-1):
            if (arr[a] < arr[b]):
            arr[a], arr[b] = arr[b], arr[a]
    return arr

【讨论】：

在 Python 中交换值的方式并不那么繁琐：arr[a], arr[b] = arr[b], arr[a]

【解决方案7】：

你有几个错误。第一个是长度，第二个是你对 unsorted 的使用（如 McWafflestix 所述）。如果要打印，您可能还想返回列表：

mylist = [12, 5, 13, 8, 9, 65]

def bubble(badList):
    length = len(badList) - 2
    unsorted = True

    while unsorted:
        for element in range(0,length):
            unsorted = False

            if badList[element] > badList[element + 1]:
                hold = badList[element + 1]
                badList[element + 1] = badList[element]
                badList[element] = hold
                print badList
                unsorted = True

    return badList

print bubble(mylist)

eta：你说得对，上面的内容太糟糕了。我不通过更多示例进行测试，这很糟糕。

def bubble2(badList):
    swapped = True
    length = len(badList) - 2

    while swapped:
        swapped = False
        for i in range(0, length):
            if badList[i] > badList[i + 1]:

                # swap
                hold = badList[i + 1]
                badList[i + 1] = badList[i]
                badList[i] = hold

                swapped = True

    return badList

【讨论】：

“unsorted = False”不应该在for循环之外吗？
它还有更多的问题 ;)

【解决方案8】：

我是一个新手，昨天开始阅读 Python。受你的例子启发，我创造了一些可能更像 80 系风格的东西，但它仍然有点工作

lista1 = [12, 5, 13, 8, 9, 65]

i=0
while i < len(lista1)-1:
    if lista1[i] > lista1[i+1]:
        x = lista1[i]
        lista1[i] = lista1[i+1]
        lista1[i+1] = x
        i=0
        continue
    else:
        i+=1

print(lista1)

【讨论】：

【解决方案9】：

原始算法的问题在于，如果列表中的数字较小，它不会将其带到正确的排序位置。程序每次都需要回到开头，以确保数字一直排序。

我简化了代码，它现在适用于任何数字列表，无论列表如何，即使有重复的数字。这是代码

mylist = [9, 8, 5, 4, 12, 1, 7, 5, 2]
print mylist

def bubble(badList):
    length = len(badList) - 1
    element = 0
    while element < length:
        if badList[element] > badList[element + 1]:
            hold = badList[element + 1]
            badList[element + 1] = badList[element]
            badList[element] = hold
            element = 0
            print badList
        else:
            element = element + 1

print bubble(mylist)

【讨论】：

【解决方案10】：

def bubble_sort(l):
    exchanged = True
    iteration = 0
    n = len(l)

    while(exchanged):
        iteration += 1
        exchanged = False

        # Move the largest element to the end of the list
        for i in range(n-1):
            if l[i] > l[i+1]:
                exchanged = True
                l[i], l[i+1] = l[i+1], l[i]
        n -= 1   # Largest element already towards the end

    print 'Iterations: %s' %(iteration)
    return l

【讨论】：

气泡较大的元素一直到最后。并减少结束计数器“n”，这样您就不必再次比较它。只要有交换，就继续 while 循环。最坏情况：O(N^2) 最好情况：O(N)

【解决方案11】：

def bubbleSort(alist):
if len(alist) <= 1:
    return alist
for i in range(0,len(alist)):
   print "i is :%d",i
   for j in range(0,i):
      print "j is:%d",j
      print "alist[i] is :%d, alist[j] is :%d"%(alist[i],alist[j])
      if alist[i] > alist[j]:
         alist[i],alist[j] = alist[j],alist[i]
return alist

alist = [54,26,93,17,77,31,44,55,20,-23,-34,16,11,11,11]

打印气泡排序（alist）

【讨论】：

请正确缩进您的代码示例：当然，这在 Python 中尤其重要。您可能还想解释为什么您的解决方案值得考虑考虑还有一个 100 票的答案

【解决方案12】：

def bubble_sort(a):
    t = 0
    sorted = False # sorted = False because we have not began to sort
    while not sorted:
    sorted = True # Assume sorted = True first, it will switch only there is any change
        for key in range(1,len(a)):
            if a[key-1] > a[key]:
                sorted = False
                t = a[key-1]; a[key-1] = a[key]; a[key] = t;
    print a

【讨论】：

【解决方案13】：

一个更简单的例子：

a = len(alist)-1
while a > 0:
    for b in range(0,a):
        #compare with the adjacent element
        if alist[b]>=alist[b+1]:
            #swap both elements
            alist[b], alist[b+1] = alist[b+1], alist[b]
    a-=1

这只是将元素从 0 带到 a（基本上是该轮中所有未排序的元素）并将其与相邻元素进行比较，如果大于其相邻元素则进行交换。在回合结束时，对最后一个元素进行排序，并且在没有它的情况下再次运行该过程，直到所有元素都已排序。

sort 是否为真不需要条件。

注意，这个算法只在交换时考虑数字的位置，所以重复的数字不会影响它。

PS。我知道这个问题发布已经很久了，但我只是想分享这个想法。

【讨论】：

【解决方案14】：

def bubble_sort(li):
    l = len(li)
    tmp = None
    sorted_l = sorted(li)
    while (li != sorted_l):
        for ele in range(0,l-1):
            if li[ele] > li[ele+1]:
                tmp = li[ele+1]
                li[ele+1] = li [ele]
                li[ele] = tmp
    return li

【讨论】：

【解决方案15】：

def bubbleSort ( arr ):
    swapped = True 
    length = len ( arr )
    j = 0

    while swapped:
        swapped = False
        j += 1 
        for i in range ( length  - j ):
            if arr [ i ] > arr [ i + 1 ]:
                # swap
                tmp = arr [ i ]
                arr [ i ] = arr [ i + 1]
                arr [ i + 1 ] = tmp 

                swapped = True

if __name__ == '__main__':
    # test list
    a = [ 67, 45, 39, -1, -5, -44 ];

    print ( a )
    bubbleSort ( a )
    print ( a )

【讨论】：

【解决方案16】：

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

print(bubblesort([3,1,6,2,5,4]))

【讨论】：

虽然此代码可能会回答问题，但提供有关如何和/或 为什么 它解决问题的额外上下文将改善答案的长期性价值。

【解决方案17】：

arr = [5,4,3,1,6,8,10,9] # array not sorted

for i in range(len(arr)):
    for j in range(i, len(arr)):
        if(arr[i] > arr[j]):
            arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]

            print (arr)

【讨论】：

【解决方案18】：

我考虑添加我的解决方案，因为这里的任何解决方案都有

更大的时间
更大的空间复杂度
或操作过多

那么应该是

所以，这是我的解决方案：

def countInversions(arr):
    count = 0
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        _count = count
        for j in range(0, n - i - 1):
            if arr[j] > arr[j + 1]:
                count += 1
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
        if _count == count:
            break
    return count

【讨论】：

【解决方案19】：

如果有人对使用列表理解的更短的实现感兴趣：

def bubble_sort(lst: list) -> None:
    [swap_items(lst, i, i+1) for left in range(len(lst)-1, 0, -1) for i in range(left) if lst[i] > lst[i+1]]


def swap_items(lst: list, pos1: int, pos2: int) -> None:
    lst[pos1], lst[pos2] = lst[pos2], lst[pos1]

【讨论】：

【解决方案20】：

这是不带for 循环的冒泡排序的不同变体。基本上，您正在考虑array 的lastIndex，然后慢慢地decrementing 直到它成为数组的第一个索引。

algorithm 将继续像这样在数组中移动，直到完成整个传递而没有任何swaps 发生。

就性能而言，气泡基本上是Quadratic Time: O(n²)。

class BubbleSort: 
  def __init__(self, arr):
    self.arr = arr;

  def bubbleSort(self):
    count = 0;
    lastIndex = len(self.arr) - 1;
    
    while(count < lastIndex):
      if(self.arr[count] > self.arr[count + 1]):
        self.swap(count)  
      count = count + 1;

      if(count == lastIndex):
        count = 0;
        lastIndex = lastIndex - 1;   

  def swap(self, count):
    temp = self.arr[count];
    self.arr[count] = self.arr[count + 1];
    self.arr[count + 1] = temp;
    
arr = [9, 1, 5, 3, 8, 2]
p1 = BubbleSort(arr)

print(p1.bubbleSort())

【讨论】：

【解决方案21】：

the-fury 和 Martin Cote 提供的答案解决了无限循环的问题，但我的代码仍然无法正常工作（对于更大的列表，它无法正确排序。）。我最终放弃了 unsorted 变量并改用了计数器。

def bubble(badList):
    length = len(badList) - 1
    n = 0
    while n < len(badList):
        for element in range(0,length):
            if badList[element] > badList[element + 1]:
                hold = badList[element + 1]
                badList[element + 1] = badList[element]
                badList[element] = hold
                n = 0
            else:
                n += 1
    return badList

if __name__ == '__main__':
    mylist = [90, 10, 2, 76, 17, 66, 57, 23, 57, 99]
    print bubble(mylist)

如果有人能提供有关如何改进我在 cmets 中的代码的任何指示，将不胜感激。

【讨论】：

您可以通过跳过您知道已经排序的列表部分（因为之前的迭代）来加快冒泡排序。见en.wikipedia.org/wiki/Bubble_sort#Alternative_implementations
再一次，你真正需要做的就是使用一个布尔值（称它为 untouched）。在你的循环之外声明它；循环直到未触及 = true。在您的 while 循环中，将 untouched 设置为 true；在 if 的正文中，将 untouched 设置为 false。这样做，你可以放弃你的 else 案例。这样，如果您切换两个元素，您的循环将继续；如果你不这样做，循环不会。

【解决方案22】：

试试这个

a = int(input("Enter Limit"))


val = []

for z in range(0,a):
    b = int(input("Enter Number in List"))
    val.append(b)


for y in range(0,len(val)):
   for x in range(0,len(val)-1):
       if val[x]>val[x+1]:
           t = val[x]
           val[x] = val[x+1]
           val[x+1] = t

print(val)

【讨论】：

【解决方案23】：

如果这可能在 9 年后对您有所帮助... 它是一个简单的冒泡排序程序

    l=[1,6,3,7,5,9,8,2,4,10]

    for i in range(1,len(l)):
        for j in range (i+1,len(l)):
            if l[i]>l[j]:
                l[i],l[j]=l[j],l[i]

【讨论】：

【解决方案24】：

def merge_bubble(arr):
    k = len(arr)
    while k>2:
        for i in range(0,k-1):
            for j in range(0,k-1):
                if arr[j] > arr[j+1]:
                    arr[j],arr[j+1] = arr[j+1],arr[j]

        return arr
        break
    else:
        if arr[0] > arr[1]:
            arr[0],arr[1] = arr[1],arr[0]
        return arr

【讨论】：

【解决方案25】：

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

【讨论】：

最好在你的代码中添加一些解释。

【解决方案26】：

def bubble_sorted(arr:list):
    while True:
        for i in range(0,len(arr)-1):
            count = 0
            if arr[i] > arr[i+1]:
                count += 1
                arr[i], arr[i+1] = arr[i+1], arr[i]
        if count == 0:
            break
    return arr
arr = [30,20,80,40,50,10,60,70,90]
print(bubble_sorted(arr))
#[20, 30, 40, 50, 10, 60, 70, 80, 90]

【讨论】：

【解决方案27】：

def bubbleSort(a): def swap(x, y): temp = a[x] a[x] = a[y] a[y] = temp #outer loop for j in range(len(a)): #slicing to the center, inner loop, python style for i in range(j, len(a) - j): #find the min index and swap if a[i] < a[j]: swap(j, i) #find the max index and swap if a[i] > a[len(a) - j - 1]: swap(len(a) - j - 1, i) return a

【讨论】：