排序算法（python）-冒泡排序、选择排序

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冒泡排序

• 冒泡排序的算法思路在于对无序表进行多趟比较交换；
• 每次包括两两相邻比较，并将逆序数据位置互换；
• 经过n-1次比较交换，实现整表排序；每次过程类似气泡浮出水面。
  

def bubble_Sort(alist):
    n = len(alist)
    for passnum in range(n-1,0,-1):
        for j in range(passnum):
            if alist[j] > alist[j+1]:
                alist[j], alist[j+1] = alist[j+1], alist[j]

    return alist

alist = [54,2,1,77,100,15,12,18]
print(bubble_Sort(alist))

输出结果：
[1, 2, 12, 15, 18, 54, 77, 100]

比对次数和交换次数时间复杂度：O(n^2);
冒泡排序算法时间效率最差，到那时有一点优势，就是无需任何额外的存储空间开销。

冒泡排序性能改进

• 通过检测每轮比对是否发生交换，可以提前确定排序是否完成；
• 如果某轮比对没有发生数据交换，说明列表已经排好序，可以提前结束算法。

def short_bubble_Sort(alist):
    exchanges = True
    passnum = len(alist) - 1
    while passnum > 0:
        exchanges = False
        for i in range(passnum):
            if alist[i] > alist[i+1]:
                exchanges = True
                alist[i], alist[i+1] = alist[i+1], alist[i]
        passnum = passnum - 1
    return alist

test_list = [10,20,30,80,60,50,100,120]
print(short_bubble_Sort(test_list))

输出结果：
[10, 20, 30, 50, 60, 80, 100, 120]

选择排序

• 选择排序对冒泡排序进行了改进，保留了多轮比对思路；
• 相对冒泡排序，选择排序仅进行1次交换，记录最大项所在位置，最后再跟本轮最后一项交换；
• 选择排序算法时间复杂度：
  比对次数不变，O(n);
  交换次数减少为O(n)。
  

def selection_Sort(alist):
    n = len(alist)
    for i in range(n):
        min_index = i
        for j in range(i+1,n):
            if alist[min_index] > alist[j]:
                min_index = j
        alist[min_index], alist[i] = alist[i], alist[min_index]

    return alist

test_list = [54,2,1,77,100,15,12,18]
print(selection_Sort(test_list))

输出：
[1, 2, 12, 15, 18, 54, 77, 100]