冒泡排序算法示例

冒泡排序（Bubble Sort）是一种简单的排序算法。它重复地遍历要排序的列表，比较相邻的元素，并交换它们的位置，如果它们的顺序错误。这个过程会重复进行，直到没有需要交换的元素为止，这时列表就已经排序完成。

Python 实现

def bubble_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        # 标志位，用于检测是否发生了交换
        swapped = False
        for j in range(0, n-i-1):
            if arr[j] > arr[j+1]:
                # 交换元素
                arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
                swapped = True
        # 如果没有发生交换，说明列表已经有序，提前退出
        if not swapped:
            break
    return arr

# 示例使用
arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
sorted_arr = bubble_sort(arr)
print("排序后的数组:", sorted_arr)

输出结果

排序后的数组: [11, 12, 22, 25, 34, 64, 90]

冒泡排序的步骤

1. 比较相邻元素：从列表的第一个元素开始，比较相邻的两个元素。
2. 交换位置：如果前一个元素比后一个元素大，则交换它们的位置。
3. 重复遍历：重复上述步骤，直到没有需要交换的元素为止。
4. 优化：通过设置标志位，可以在列表已经有序的情况下提前退出，减少不必要的比较。

时间复杂度

• 最坏情况：O(n²) —— 当列表是逆序的时候。
• 最好情况：O(n) —— 当列表已经有序的时候。
• 平均情况：O(n²)

空间复杂度

• O(1) —— 冒泡排序是一种原地排序算法，不需要额外的存储空间。

优缺点

优点：

• 实现简单，易于理解。
• 对于小规模数据排序效果较好。

缺点：

• 对于大规模数据排序效率较低。
• 时间复杂度较高，不适合处理大数据集。

冒泡排序虽然简单，但在实际应用中由于其较高的时间复杂度，通常不用于处理大规模数据。