排序算法-01冒泡排序（python实现）

冒泡排序

前言
- 如果说各种各样的编程语言是五花八门的招式，那么数据结构和算法就是程序员的内功了，这也是为什么各种招聘面试永远不会冷落这些的原因。
- 而排序作为数据结构一个重要组成是非常重要的。
排序
- 将一组无序的数据整理成为有序的序列的过程就是排序。
排序分类
- 一般而言，排序分为内部排序和外部排序。
  - 若整个排序过程不需要访问外存便能够完成，这类排序称为内部排序。
  - 若数据量很大，排序不可能在内存中完成，这类排序称为外部排序。
- 导图如下
冒泡排序
- 冒泡排序是一种交换排序，交换排序的基本思想是：两两比较待排序的关键字，并交换不满足次序要求的那对数，直到整个序列都满足次序要求为止。
- 什么是冒泡排序
  - 以升序为例，对n个数据，共进行n轮排序，每一轮两两比较相邻元素，将小的放到前面大的放到后面，每一轮结果是将当前最大的元素移动到序列最后。
  - 由于每一轮排序当前最大的元素到达序列的最底部，越小的元素慢慢浮动到序列的顶部，故名冒泡排序。
代码实现
- 这个排序实现并不是很难，我用python实现如代码中的bubbleSort函数。
- 但是这里列举一下，冒泡排序的算法复杂度。
  
  排序名称最好情况最坏情况平均情况
  
  冒泡排序 O(n) O(n^2) O(n^2)
- 也就是说，这个算法是可以优化的，一旦序列基本有序，只需要进行少数轮次排序就可以实现，后面的轮次是多余的，这也是很多面试官喜欢问到的。
- 优化后的代码如函数bubbleSortOptimized函数所示，只有添加一个flag监控该趟是否交换，一旦某一趟排序没有交换，就认为排序可以结束了。
- 任何时候，在空间复杂度没有太大优化空间时，优化时间复杂度是一个永恒不变的话题。

排序名称	最好情况	最坏情况	平均情况
冒泡排序	O(n)	O(n^2)	O(n^2)

"""
该模块实现了一维数据集的冒泡排序
"""


def bubbleSort(data=[5, 4, 3, 2, 1]):
    for i in range(len(data)-1):
        print("第{}趟排序".format(i))
        for j in range(len(data)-1-i):
            if data[j] > data[j+1]:
                data[j], data[j+1] = data[j+1], data[j]
        print("当前排序结果为:", data)
    return None


def bubbleSortOptimized(data=[1, 2, 3, 4, 5]):
    for i in range(len(data)-1):
        flag = False
        print("第{}趟排序".format(i))
        for j in range(len(data)-i-1):
            if data[j] > data[j+1]:
                data[j], data[j+1] = data[j+1], data[j]
                flag = True
        if flag is False:
            break
        print("当前排序结果为:", data)
    return None


if __name__ == '__main__':
    testData = [1, 3, 5, 7, 9, 8, 6, 4, 2]
    testData2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 8]
    print("原来数据", testData)
    bubbleSort(testData)
    bubbleSortOptimized(testData2)

更加详细可以查看我的github。