Wie implementiere ich Blasensort in Python?

Die Blasensorte funktioniert, indem sie wiederholt benachbarte Elemente in einer Liste vergleichen und sie austauschen, wenn sie sich in der falschen Reihenfolge befinden, und allmählich größere Elemente in ihre richtigen Positionen bewegt. 1. Es vergleicht die ersten beiden Elemente und tauscht sie bei Bedarf aus. 2. Es bewegt sich zum nächsten Paar und wiederholt den Vergleichs- und Swap -Prozess. 3. Dies setzt sich bis zum Ende der Liste fort. 4. Der gesamte Vorgang wiederholt sich, bis keine Swaps benötigt werden, was angibt, dass die Liste sortiert ist. Während es eine schlimmste Zeitkomplexität von O (n²) hat, kann eine optimierte Version frühzeitig aufhören, wenn die Liste sortiert wird, bevor alle Pässe abgeschlossen sind, wodurch die Best-Case-Effizienz auf O (n) verbessert wird. Obwohl in der Praxis aufgrund ihrer Ineffizienz selten verwendet wird, ist die Blasenart für Bildungszwecke und kleine Datensätze wertvoll.

Bubble -Sortierung ist ein einfacher Sortieralgorithmus, der wiederholt durch die Liste geht, benachbarte Elemente vergleicht und sie tauscht, wenn sie in der falschen Reihenfolge sind. Es ist nicht die effizienteste für große Datensätze, aber es ist großartig, um zu lernen, wie Sortieren funktioniert.

Wie funktioniert Blase?

Im Kern geht die Bubble -Sortierung mehrmals durch die Liste. Jeder Durchgang bewegt das größte, ungewöhnliche Element in seine korrekte Position - ähnlich wie die Blasen an die Oberfläche steigen.

Folgendes passiert Schritt für Schritt:

• Vergleichen Sie die ersten beiden Elemente. Wenn der erste größer als der zweite ist, tauschen Sie sie aus.
• Gehen Sie zum nächsten Paar und tun Sie dasselbe.
• Fahren Sie fort, bis Sie das Ende der Liste erreichen.
• Wiederholen Sie diesen Vorgang für die gesamte Liste, bis keine Swaps benötigt werden - was bedeutet, dass die Liste sortiert ist.

Diese wiederholte Überprüfung und Tauschung ist der Grund, warum die Blasensortierung O (n²) Zeitkomplexität im schlimmsten Fall hat.

Schreiben von Blasenart in Python

Die Implementierung der Blasensorte in Python erfordert nicht viele Codezeilen. Hier ist eine grundlegende Version:

 Def bubble_sort (arr):
    n = len (arr)
    für i in Reichweite (n):
        # Zuletzt bin ich Elemente sind bereits sortiert
        für j in Reichweite (0, Ni-1):
            Wenn arr [j]> arr [j 1]:
                arr [j], arr [j 1] = arr [j 1], arr [j]

Sie können es so verwenden:

 nums = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]
bubble_sort (nums)
Druck (NUMS) # Ausgabe: [11, 12, 22, 25, 34, 64, 90]

Eine Sache zu beachten: In dieser Version wird immer alle Pässe ausgeführt, auch wenn die Liste frühzeitig sortiert wird. Das ist ineffizient, aber wir können es verbessern.

Blasensorten optimieren

Wenn die Liste sortiert wird, bevor alle Pässe abgeschlossen sind, müssen Sie nicht weiter schleudern. Wir können ein Flag hinzufügen, um zu überprüfen, ob in einem bestimmten Pass ein Swaps aufgetreten ist:

 Def bubble_sort_optimized (arr):
    n = len (arr)
    für i in Reichweite (n):
        ausgetauscht = falsch
        für j in Reichweite (0, Ni-1):
            Wenn arr [j]> arr [j 1]:
                arr [j], arr [j 1] = arr [j 1], arr [j]
                ausgetauscht = wahr
        Wenn nicht ausgetauscht:
            brechen

Diese kleine Veränderung macht einen spürbaren Unterschied für nahezu sortierte Listen. Die Best-Case-Zeitkomplexität wird zu O (N), was bei Anwendung viel besser ist.

Einige Leute überspringen die Optimierung der Blasensorte, aber wenn Sie sie in der Praxis verwenden (auch nur zum Lernen), lohnt es sich, die Verbesserung einzubeziehen.

Wann sollten Sie Blasensortier verwenden?

Ehrlich gesagt wird die Bubble-Sortierung aufgrund ihrer Langsamkeit in realen Anwendungen nicht viel verwendet. Aber es ist sehr nützlich, wenn:

• Lehren von Sortieralgorithmen an Anfänger
• Arbeiten mit sehr kleinen Datensätzen
• Sie benötigen minimale Codelogik

Es wird auch manchmal auch als Teil komplexerer Algorithmen oder als Lehrmittel verwendet, um die Effizienz mit besseren Methoden wie Quicksort oder Merge -Sortierung zu vergleichen.

Während Sie wahrscheinlich nicht die Blasensorte im Produktionscode verwenden, bietet Ihnen das Verständnis, wie es funktioniert, eine solide Grundlage für das Erlernen fortgeschrittener Sortiertechniken.

基本上就这些。

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