Сортировка пузырьком

Сортировка пузырьком - это метод сортировки массивов и списков путем последовательного сравнения и обмена соседних элементов, если предшествующий оказывается больше последующего. В процессе выполнения данного алгоритма элементы с большими значениями оказываются в конце списка, а элементы с меньшими значениями постепенно перемещаются по направлению к началу списка. Образно говоря, тяжелые элементы падают на дно, а легкие медленно всплывают подобно пузырькам воздуха.

В сортировке методом пузырька количество итераций внешнего цикла определяется длинной списка минус единица, так как когда второй элемент становится на свое место, то первый уже однозначно минимальный и находится на своем месте.

Количество итераций внутреннего цикла зависит от номера итерации внешнего цикла, так как конец списка уже отсортирован, и выполнять проход по этим элементам смысла нет. 

Пусть имеется список [6, 12, 4, 3, 8]. 

За первую итерацию внешнего цикла число 12 переместится в конец. Для этого потребуется 4 сравнения во внутреннем цикле:

  • 6 > 12? Нет
  • 12 > 4? Да. Меняем местами
  • 12 > 3? Да. Меняем местами
  • 12 > 8? Да. Меняем местами

Результат: [6, 4, 3, 8, 12]

За вторую итерацию внешнего цикла число 8 переместиться на предпоследнее место. Для этого потребуется 3 сравнения:

  • 6 > 4? Да. Меняем местами
  • 6 > 3? Да. Меняем местами
  • 6 > 8? Нет

Результат: [4, 3, 6, 8, 12]

На третьей итерации внешнего цикла исключаются два последних элемента. Количество итераций внутреннего цикла равно двум:

  • 4 > 3? Да. Меняем местами
  • 4 > 6? Нет

Результат: [3, 4, 6, 8, 12]

На четвертой итерации внешнего цикла осталось сравнить только первые два элемента, поэтому количество итераций внутреннего равно единице:

  • 3  > 4? Нет

Результат: [3, 4, 6, 8, 12]

Реализация сортировки пузырьком с помощью циклов for

from random import randint
 
N = 10
a = []
for i in range(N):
    a.append(randint(1, 99))
print(a)
 
 
for i in range(N-1):
    for j in range(N-i-1):
        if a[j] > a[j+1]:
            a[j], a[j+1] = a[j+1], a[j]
 
print(a)

Пример выполнения кода:

[63, 80, 62, 69, 71, 37, 12, 90, 19, 67]
[12, 19, 37, 62, 63, 67, 69, 71, 80, 90]

С помощью циклов while

from random import randint
 
N = 10
a = []
for i in range(N):
    a.append(randint(1, 99))
print(a)
 
i = 0
while i < N - 1:
    j = 0
    while j < N - 1 - i:
        if a[j] > a[j+1]:
            a[j], a[j+1] = a[j+1], a[j]
        j += 1
    i += 1
 
print(a)

Функция сортировки пузырьком на Python

from random import randint
 
def bubble(array):
    for i in range(N-1):
        for j in range(N-i-1):
            if array[j] > array[j+1]:
                buff = array[j]
                array[j] = array[j+1]
                array[j+1] = buff
 
N = 10
a = []
for i in range(N):
    a.append(randint(1, 99))
 
print(a)
bubble(a)
print(a)

Создано

Обновлено