泡泡排序简介

冒泡排序算法以正确的顺序对一个未排序的列表进行排序。它涉及到查看列表中两个相邻的元素，然后按正确的顺序交换它们。这个过程一直持续到列表的末尾，直到所有的元素都以正确的顺序结束。只有当相邻元素的顺序不正确时，才会发生元素的互换。在排序时，较大的数字向右冒泡，因此被称为冒泡排序。

bubble-sort

语法和流程

冒泡排序算法可以用for-loop轻松实现**。**实现需要以下步骤--

获取列表的长度（即列表中元素的数量）。让列表中的元素数为'n'。
遍历列表的'n'个次数，并创建一个变量来检查任何交换。每次都要遍历列表中的所有元素'n-i-1'次。这是因为在每次迭代中，最后一个元素总是以正确的顺序被设置。
当遍历所有元素时，每次都要检查当前元素是否比下一个元素大。如果是，就把它们交换。
如果没有发生互换，则退出循环。
打印最终排序的列表。

泡沫排序的Python实现及解释

下面的程序使用for-loop对一个未排序的列表进行排序，并打印出最终的输出：

# a function to sort a list using bubble sort algorithm
def bubblesort(lst):
        # get the length of the list
        n = len(lst)
        # go through the list n number of times
        for i in range(n):
                # variable to keep check for any swaps
                swap = False
                # traverse through all adjacent elements
                for j in range(0, n-i-1):
                    # if current element greater than next element, swap them
                    if lst[j]>lst[j+1]:
                        lst[j], lst[j+1] = lst[j+1], lst[j]
                        swap = True
                # if no swaps, then break out of the loop
                if swap == False:
                        break
        # print the final sorted list
        print(lst)

# an example unsorted list 
y = [1,5,4,6,7,8,3,2,12,10,9,11]

# function call to sort list y
bubblesort(y)

首先，我们使用def语句创建一个名为 "bubblesort "的函数。每当我们需要在Python中为我们的程序创建一个自定义的函数时，就会用到这个语句。函数的名字可以是任何东西，但是'bubblesort'在这里是有意义的，因为重点是气泡排序算法。要创建一个函数，首先键入def ，后面是函数的首选名称。然后，在括号内，在函数定义中，我们传入参数，这是一个实际变量的别名，我们随后在函数调用中传入。把参数看作是临时变量，我们在函数中使用它来指定对实际变量进行的改变。这里的参数被命名为lst 。
然后我们创建一个名为'n'的变量来存储列表的长度（列表中的项目数）。要在 Python 中得到一个列表的长度，键入len 并在括号内输入列表的名称。在这里，由于是一个函数定义，我们像以前一样传入临时变量，也就是名为lst 的参数。
之后，我们使用一个for循环，对列表进行'n'次浏览。i的值范围从0到'n-1'，因为范围关键字包括'n'以下的值，但不包括'n'。因此，对于'i'的所有值意味着从0开始，直到但不包括'n'的值。
然后我们创建一个名为swap 的变量，存储一个布尔值（即真或假）。我们以后使用这个变量来检查是否有任何交换发生。初始值被设置为False ，这意味着到目前为止，还没有发生交换。
之后，我们创建另一个for循环，这次包含一个if语句，用于遍历所有相邻的元素，并检查当前元素是否大于下一个元素。if语句的条件lst[j]>lst[j+1] ，总是返回一个布尔值（真或假），if语句中的代码只在该条件为真时运行。我们使用大于运算符> 来检查这些值。当这个条件为真时，我们通过设置当前元素并将下一个元素的值赋给它来交换元素，反之亦然。由于lst 是一个列表的别名，为了在列表内部查找，我们使用方括号[] 。然后我们将swap 变量设置为 True，意味着现在已经发生了交换。如果没有发生互换，swap 变量就不会发生变化。
在我们走出第二个for循环后，我们检查是否有交换。为此，我们检查swap 变量。再次使用if语句和平等运算符== 来检查任何交换。如果swap 变量为False，这意味着没有交换，因此，我们使用break 语句跳出整个主for循环。每当我们想脱离 Python 中的任何循环时，我们都会使用这个语句。
在走出最后的for循环后，我们使用print() 函数，并传入参数lst ，以打印出最后的排序列表。同样，由于这是一个函数定义，我们使用临时变量，也就是名为lst 的参数。
在上面的例子中，我们使用一个名为y 的列表来测试我们的 bubblesort 函数。这个列表有12个元素。为了使用该函数（或者用正式术语说，调用该函数），我们输入该函数的名称，后面是括号，在括号内，我们传入我们想要排序的列表的名称。

运行上述程序可以得到以下输出：

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]

复杂度和运行时间

大O记号：在最坏的情况下，冒泡排序算法的运行时间为n平方。这是因为，在最多的情况下，我们要对未排序的列表进行'n'次处理，并对所有元素进行'n-i-1'次的遍历。随着'n'越来越大，我们倾向于忽略常数。所以最后，算法所经历的总步数是(n)x(n)，即n的平方。
Big-Omega符号：在最好的情况下，冒泡排序算法的运行时间为'n'。这是因为，最低限度，即使列表中的所有元素都被排序了，我们仍然要对列表进行一次检查。

气泡排序的应用

泡沫排序是一种算法，它可以检测出没有完全排序的数组/列表中即使是很小的错误。这在计算机图形学中得到了应用。
在极小的数据集上，泡沫排序算法在时间复杂度方面比选择排序更好。

问题

泡沫排序中的泡沫意味着什么？

大的数字向右排序

小数字向左冒泡

这些数字在排序时，会像气泡一样以正确的顺序排序。

小数字向右排序

大的数字在排序时向右冒泡，因此被称为气泡排序。

参考文献

阅读关于泡沫分类

用Python在列表中实现泡沫排序的方法