python与冒泡排序

上一篇文章，介绍了一个非常快的排序算法--桶排序，但是它的缺点就是太耗资源了，这次要实现的算法就不用太耗资源了，它就是冒泡排序。

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问题提出：

将以下数据升序排列：9, 2, 8, 6, 4

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冒泡排序原理：

冒泡排序就是遍历数据，每次只与下一个数字比较，如果这两个数顺序不对，则与交换过来。

就上面那个问题来说，因为要升序排列，所以数字越大越排在后面。则两个数比较的时候，如果后一个数比当前数小，则顺序不对，要将这两个数交换。遍历的过程如下图：

第一次比较第一和第二个数字，9与2相比较，9比2大，顺序不对，则交换位置。

第二次比较第二与第三个数字，因为9换到了第二位，则9与8比较，9大，顺序不对，则交换位置。

以此类推，最后9就像泡泡一样升到了最后一位，我们称这样为一趟，这一趟里面有多次比较。

由于一趟只归为一个数，则如果有n个数字，则需要进行n-1趟。

因为归位后的数字不用再比较了，所以每趟只需要比较n-1-i次（i为已执行的趟数）。

由上可以得出冒泡排序的关键步骤是两个循环：

 for(i = ; i < n-; i++){
   for(j = ; j < n--i; j++)
     if(a[j] > a[j+]){
       temp = a[j];
       a[j] = a[j+];
       a[j+] = temp;
     }
 } 

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python实现：

根据上述思路，用python实现也是把关键地方实现即可：

 #假设变量已经全部定义好
 for i in range(len-1):
   for j in range(len-1-i):
     if a[j] > a[j+1]:
       a[j], a[j+1] = a[j+1], a[j]

以下是完整代码：（可以到github上下载https://github.com/DIGCreat/pythonAndAlgorithms.git）

 #!/usr/bin/env python
 # -*- coding:utf8 -*-
 '''
 简介:本程序主要是用python实现冒泡排序，程序的功能是实现
      降序排列。

 作者:King  日期:2016/08/01  版本1
 '''

 class BubbleSort(object):
     '''
     self.datas:       要排序的数据列表
     self.datas_len:   数据急的长度
     _sort():          排序函数
     show():           输出结果函数

     用法：
     BubbleSort(datas) 实例化一个排序对象
     BubbleSort(datas)._sort() 开始排序，由于排序直接操作
                               self.datas, 所以排序结果也
                               保存在self.datas中
     BubbleSort(datas).show()  输出结果
     '''
     def __init__(self, datas):
         self.datas = datas
         self.datas_len = len(datas)

     def _sort(self):
         #冒泡排序要排序n个数，由于每遍历一趟只排好一个数字，
         #则需要遍历n-1趟，所以最外层循环是要循环n-1次，而
         #每次趟遍历中需要比较每归位的数字，则要在n-1次比较
         #中减去已排好的i位数字，则第二层循环要遍历是n-1-i次
         for i in range(self.datas_len-1):
             for j in range(self.datas_len-1-i):
                 if(self.datas[j] < self.datas[j + 1]):
                     self.datas[j], self.datas[j+1] = \
                             self.datas[j+1], self.datas[j]

     def show(self):
         print 'Result is:',
         for i in self.datas:
             print i,
         print ''

 if __name__ == '__main__':
     try:
         datas = raw_input('Please input some number:')
         datas = datas.split()
         datas = [int(datas[i]) for i in range(len(datas))]
     except Exception:
         pass

     bls = BubbleSort(datas)
     bls._sort()
     bls.show()

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总结：

冒泡排序因为是在原数组上直接操作，所以它占的空间资源较少，在数据量不大的情况还是挺好的。但是由于算法涉及双重循环，所以在数据量大的情况下，程序运行的时间是相当长的，因为要一次一次地遍历数据。

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