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Python排序算法大全：从冒泡到快排，轻松掌握排序代码

发布时间：2025-01-08 18:20

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来源：破盾编程

一、Python排序算法大全：从冒泡到快排，轻松掌握排序代码

导言

排序算法是计算机科学中的重要基础知识，无论是在算法学习中还是实际编程中，掌握各种排序算法的代码实现都是至关重要的。Python作为一门简洁而强大的编程语言，提供了丰富的排序算法实现方式。本文将系统地介绍Python中常用的排序算法，包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等，帮助读者轻松掌握排序代码。

冒泡排序（Bubble Sort）

冒泡排序是一种简单的比较排序算法，它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。以下是Python的冒泡排序实现代码：


def bubble_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n-1):
        for j in range(n-i-1):
            if arr[j] > arr[j+1]:
                arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]

选择排序（Selection Sort）

选择排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是：首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，依次类推。以下是Python的选择排序实现代码：


def selection_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n-1):
        min_index = i
        for j in range(i+1, n):
            if arr[j] < arr[min_index]:
                min_index = j
        arr[i], arr[min_index] = arr[min_index], arr[i]

插入排序（Insertion Sort）

插入排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。以下是Python的插入排序实现代码：


def insertion_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(1, n):
        key = arr[i]
        j = i - 1
        while j >= 0 and key < arr[j]:
            arr[j + 1] = arr[j]
            j -= 1
        arr[j + 1] = key

快速排序（Quick Sort）

快速排序是一种常用的排序算法，使用分而治之的策略来把一个序列分为较小和较大的2个子序列，然后递归地排序两个子序列。以下是Python的快速排序实现代码：


def quick_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    pivot = arr[len(arr) // 2]
    left = [x for x in arr if x < pivot]
    middle = [x for x in arr if x == pivot]
    right = [x for x in arr if x > pivot]
    return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)

通过本文的介绍，相信读者对Python中的排序算法有了更加全面的了解。不同的排序算法在不同场景下有着不同的适用性，熟练掌握这些排序算法的实现方式可以帮助我们更好地解决实际问题，提高代码的执行效率。

感谢您阅读本文，希望本文对您了解和掌握Python排序算法有所帮助。

二、Python 中的冒泡排序算法详解

冒泡排序是一种简单直观的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。这样，每一次遍历数列都会让最大的数"浮"到数列的末尾。

冒泡排序的工作原理

冒泡排序的基本思想是：比较相邻的两个元素，如果前一个比后一个大（升序）或小（降序），就交换他们的位置。这样一轮下来，最大（或最小）的元素就被"浮"到了数列的末尾。然后重复这个过程，直到整个数列有序。

冒泡排序的过程可以描述如下：

比较相邻的两个元素。如果第一个比第二个大（升序）或小（降序），就交换他们的位置。
对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这样一轮下来，最大（或最小）的元素就被"浮"到了数列的末尾。
针对所有元素重复第二步，除了最后一个。
持续每次对越来越少的元素重复第二步，直到整个数列有序。

Python 中的冒泡排序实现

下面是 Python 中实现冒泡排序的代码：

def bubble_sort(arr): n = len(arr) # 遍历所有数组元素 for i in range(n): # 最后 i 个元素已经是最大的了 for j in range(0, n-i-1): if arr[j] > arr[j+1]: arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]

冒泡排序的时间复杂度

冒泡排序的时间复杂度为 O(n^2)，这是因为它需要进行 n 次遍历，每次遍历需要比较 n-i 次（i 为当前遍历次数）。因此，总的比较次数为：

n + (n-1) + (n-2) + ... + 2 + 1 = n(n+1)/2 = O(n^2)

冒泡排序的优化

在某些情况下，如果数列已经基本有序，我们可以对冒泡排序进行优化。具体做法是，设置一个标志 swapped，如果在某一趟排序中没有发生任何交换，则说明数列已经有序，可以提前结束排序过程。

优化后的代码如下：

def optimized_bubble_sort(arr): n = len(arr) swapped = True while swapped: swapped = False for i in range(n-1): if arr[i] > arr[i+1]: arr[i], arr[i+1] = arr[i+1], arr[i] swapped = True

通过这种优化，在数列已经有序的情况下，可以提前结束排序过程，从而提高算法的效率。

总的来说，冒泡排序是一种简单直观的排序算法，虽然时间复杂度较高，但在某些情况下仍然有其应用场景。通过对算法的优化，可以进一步提高其性能。希望这篇文章对你有所帮助。如果你还有任何疑问，欢迎随时与我交流。

三、PHP冒泡排序：实现原理及示例代码

PHP冒泡排序

冒泡排序是一种简单直观的排序算法，它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。通过多次的排序，将待排序列转换为有序序列。

在PHP中，可以利用冒泡排序算法对数组进行排序。接下来，我们将介绍PHP冒泡排序的实现原理，并提供示例代码以便读者更好地理解。

冒泡排序的实现原理

冒泡排序的实现原理非常简单，它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。

具体步骤如下：

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个。
对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。最终的元素会是最大的元素。
针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

PHP示例代码

下面是一个使用PHP语言实现冒泡排序的示例代码：


        <?php
        function bubbleSort($arr) {
            $n = count($arr);
            for ($i = 0; $i < $n; $i++) {
                for ($j = 0; $j < $n - $i - 1; $j++) {
                    if ($arr[$j] > $arr[$j + 1]) {
                        $temp = $arr[$j];
                        $arr[$j] = $arr[$j + 1];
                        $arr[$j + 1] = $temp;
                    }
                }
            }
            return $arr;
        }
        
        $arr = array(64, 34, 25, 12, 22, 11, 90);
        $sortedArr = bubbleSort($arr);
        var_dump($sortedArr);
        ?>

通过上面的示例代码，我们可以清晰地看到冒泡排序的实现逻辑，以及如何在PHP中对数组进行冒泡排序。

总结

冒泡排序虽然不是最高效的排序算法，但它的实现思路简单清晰，适合对小规模数据进行排序。通过本文的介绍，相信读者已经对PHP中的冒泡排序有了更深入的了解。

感谢你的阅读，希望本文能帮助你更好地理解和应用冒泡排序算法。

四、Java冒泡排序算法详解及示例代码

Java冒泡排序算法详解

冒泡排序是一种简单直观的排序算法，它重复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。在这个过程中，较小（或较大）的元素会慢慢“浮”到数列的顶端，最终实现整个数列的排序。

冒泡排序的基本思想

冒泡排序的基本思想是通过相邻元素的比较和交换来将未按顺序排列的元素“浮”到数列的顶端。它重复地走访数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就交换它们的位置；重复此过程，直到整个数列都是按照顺序排列。

Java冒泡排序示例代码

下面是Java语言实现冒泡排序的示例代码：


public class BubbleSort {
    public void bubbleSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        for (int i = 0; i < n-1; i++) {
            for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {
                if (arr[j] > arr[j+1]) {
                    // 交换arr[j]和arr[j+1]
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
        }
    }
}

以上示例代码实现了一个名为BubbleSort的Java类，其中包含了一个名为bubbleSort的方法来实现冒泡排序。在方法内部使用嵌套的循环来依次比较相邻的元素，并进行交换操作，最终完成排序。

掌握冒泡排序算法，并能够在实际开发中灵活运用，对于理解和掌握排序算法的基本思想以及提升编码能力都具有重要意义。

感谢您阅读本文，希望能够帮助您更好地理解并运用Java中的冒泡排序算法。

五、python排序代码怎么写？

Python中有许多不同的排序算法，可以根据需要选择使用。以下是一些通用排序算法的示例代码：

1. 冒泡排序

```

def bubbleSort(arr):

n = len(arr)

for i in range(n):

for j in range(0, n-i-1):

if arr[j] > arr[j+1] :

arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]

return arr

```

2. 选择排序

```

def selectionSort(arr):

n = len(arr)

for i in range(n):

min_idx = i

for j in range(i+1, n):

if arr[min_idx] > arr[j]:

min_idx = j

arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]

return arr

```

3. 插入排序

```

def insertionSort(arr):

for i in range(1, len(arr)):

key = arr[i]

j = i-1

while j >=0 and key < arr[j] :

arr[j+1] = arr[j]

j -= 1

arr[j+1] = key

return arr

```

4. 快速排序

```

def quickSort(arr):

if len(arr) <= 1:

return arr

pivot = arr[len(arr)//2]

left = [x for x in arr if x < pivot]

middle = [x for x in arr if x == pivot]

right = [x for x in arr if x > pivot]

return quickSort(left) + middle + quickSort(right)

```

这里只展示了一些基本排序算法的代码示例，还有其他更高效的排序算法可供选择，如归并排序和堆排序等。在实际使用中，需要根据数据量和要求选择最合适的算法。

六、Java冒泡排序代码实现 - 详细教程及示例

什么是冒泡排序？

冒泡排序是一种基本的排序算法，它通过相邻元素之间的比较和交换来实现排序。在排序过程中，较大的元素会逐渐"浮"到数组的末尾，而较小的元素会逐渐"沉"到数组的起始位置。通过多次遍历和交换，最终使得整个数组按照升序（或降序）排列。

冒泡排序算法的实现代码

下面是一段用Java语言实现冒泡排序算法的示例代码：


  public void bubbleSort(int[] arr) {
    int n = arr.length;
    for (int i = 0; i < n-1; i++) {
      for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {
        if (arr[j] > arr[j+1]) {
          // 交换arr[j]和arr[j+1]的值
          int temp = arr[j];
          arr[j] = arr[j+1];
          arr[j+1] = temp;
        }
      }
    }
  }

代码解析

在冒泡排序的实现代码中，由于每次内层循环都会将当前未排序部分的最大元素"浮"到最右侧，所以外层循环的次数从0递增到n-1，直到整个数组都排好序。内层循环负责相邻元素的比较和交换操作，通过两两比较相邻元素的大小，如果前一个元素大于后一个元素，则交换它们的位置。这样，每次内层循环都会将当前未排序部分的最大元素"沉"到最右侧。

冒泡排序的时间复杂度

冒泡排序的时间复杂度为 O(n^2)，其中 n 是待排序数组的长度。这是因为每次内层循环都需要比较和交换多次，总的比较和交换次数约为 n(n-1)/2。

冒泡排序的优化

尽管冒泡排序是一种简单直观的算法，但它的效率相对较低，特别是在面对大规模的数据集时。为了优化冒泡排序的性能，可以引入"标志位"的概念来记录每次遍历中是否发生了元素交换。如果在一轮遍历中没有发生交换，说明数组已经排好序，可以提前终止排序过程。

总结

冒泡排序是一种基础的排序算法，它通过相邻元素的比较和交换来实现排序。尽管它的时间复杂度较高，但在小规模数据集或已经接近有序的数组上，它的性能还是可以接受的。了解冒泡排序的原理和实现代码，有助于我们理解其他高级的排序算法。感谢您阅读本文，希望对您学习和理解冒泡排序算法有所帮助！

七、Python中的冒泡排序有什么用？

就是让数据从大到小排列或者从小到大排列

八、双向冒泡排序 php

php function bidirectional_bubble_sort($array) { $left = 0; $right = count($array) - 1; while ($left < $right) { $swapped = false; for ($i = $left; $i < $right; $i++) { if ($array[$i] > $array[$i + 1]) { list($array[$i], $array[$i + 1]) = array($array[$i + 1], $array[$i]); $swapped = true; } } $right--; for ($i = $right; $i > $left; $i--) { if ($array[$i] < $array[$i - 1]) { list($array[$i], $array[$i - 1]) = array($array[$i - 1], $array[$i]); $swapped = true; } } $left++; if (!$swapped) { break; } } return $array; } $array = [5, 3, 8, 2, 1, 4]; $result = bidirectional_bubble_sort($array); print_r($result);

九、冒泡排序两字段

冒泡排序是一种简单但效率较低的排序算法，适用于小规模数据的排序。在冒泡排序中，通过多次遍历待排序序列，比较相邻的元素，并根据排序规则交换它们的位置，最终使得序列按照要求有序。在本文中，我们将探讨如何使用冒泡排序算法来排序具有两个字段的数据。

冒泡排序算法原理

冒泡排序算法的基本原理非常简单，它重复地遍历待排序序列，一次比较两个元素，如果它们的顺序不符合排序规则，则交换它们的位置。通过多轮遍历，每次遍历都将待排序序列中最大（或最小）的元素"冒泡"到正确的位置，直到整个序列有序为止。

针对具有两个字段的数据进行冒泡排序时，我们需要明确排序的规则，即根据哪一个字段进行排序并决定排序的顺序。一般而言，我们会首先根据第一个字段进行比较，如果第一个字段相等，则再根据第二个字段进行比较，以此类推确保排序的准确性。

冒泡排序两字段实现

在实现冒泡排序算法处理两个字段的数据时，首先需要定义数据结构来表示每个元素，通常是一个包含两个字段的结构体或对象。然后，在比较阶段，我们按照指定的字段顺序依次比较这两个字段的值，并根据排序规则决定是否交换它们的位置。

以下是一个示例的伪代码实现：

procedure BubbleSort(dataset: array of Elements) for each i from 1 to length(dataset) do for each j from 0 to length(dataset) - i - 1 do if dataset[j].field1 > dataset[j+1].field1 then swap(dataset[j], dataset[j+1]) else if dataset[j].field1 = dataset[j+1].field1 then if dataset[j].field2 > dataset[j+1].field2 then swap(dataset[j], dataset[j+1])

在上面的伪代码实现中，我们假设每个元素包含两个字段field1和field2，排序时首先按照field1进行比较，如果field1相等再按照field2比较。在每次遍历过程中，根据需要交换元素的位置。

冒泡排序两字段实例

为了更好地理解冒泡排序算法处理两字段数据的过程，让我们通过一个简单的示例来演示。假设我们有一个包含学生信息的数据集，每个学生信息包括姓名和年龄两个字段，我们需要按照姓名字母顺序排序，如果姓名相同则按照年龄升序排列。

以下是一个示例数据集：

学生1: 姓名-张三, 年龄-20岁
学生2: 姓名-李四, 年龄-22岁
学生3: 姓名-王五, 年龄-18岁
学生4: 姓名-张三, 年龄-19岁

根据上述数据集，我们可以通过冒泡排序算法按照要求对学生信息进行排序。排序的结果如下：

学生1: 姓名-李四, 年龄-22岁
学生2: 姓名-张三, 年龄-19岁
学生3: 姓名-张三, 年龄-20岁
学生4: 姓名-王五, 年龄-18岁

通过冒泡排序算法，我们成功将学生信息按照姓名字母顺序排序，如果姓名相同则按照年龄升序排列，实现了对两字段数据的有效排序。

总结

冒泡排序算法作为一种基础的排序算法，在处理两字段数据时同样适用并且易于实现。通过合理的比较规则和交换方式，我们可以对具有两个字段的数据进行排序，满足实际需求。

在实际开发中，如果遇到需要按照多个字段排序的情况，可以借鉴冒泡排序算法的思想，根据实际情况扩展排序规则，实现数据的准确排序。

希望本文对您理解冒泡排序算法处理两字段数据有所帮助，如有任何疑问或建议，请随时与我们联系。

十、php 的冒泡排序

PHP 的冒泡排序

介绍

PHP 的冒泡排序是一种简单但有效的排序算法。这种算法重复地遍历要排序的列表，一次比较相邻的两个元素，如果它们的顺序不正确就把它们交换位置。通过多次遍历列表并重复比较和交换直到没有任何元素需要交换，最终完成排序。

工作原理

冒泡排序的工作原理如下：

比较列表中相邻的元素。如果第一个比第二个大（升序），则交换它们的位置。
重复步骤一，直到没有任何相邻元素需要交换位置。
重复以上两个步骤，直到整个列表都已排序。

实现 PHP 冒泡排序

以下是用 PHP 实现冒泡排序的示例代码：


function bubbleSort($arr) {
  $n = count($arr);
  for($i = 0; $i < $n; $i++) {
    for($j = 0; $j < $n - $i - 1; $j++) {
      if($arr[$j] > $arr[$j + 1]) {
        $temp = $arr[$j];
        $arr[$j] = $arr[$j + 1];
        $arr[$j + 1] = $temp;
      }
    }
  }
  return $arr;
}

$arr = array(64, 34, 25, 12, 22, 11, 90);
$result = bubbleSort($arr);
print_r($result);

效率和性能

冒泡排序是一种简单直观的排序算法，但当数据量较大时效率较低。在最坏的情况下，冒泡排序的时间复杂度为 O(n^2)，其中 n 是要排序的元素个数。对于大型数据集，冒泡排序不是最佳选择。然而，对于小型数据集或几乎已经排序好的数据，冒泡排序可能是合适的选择。

优化和改进

要改进冒泡排序的性能，可以考虑以下几点：

增加标志位，在一次遍历中如果没有发生交换则说明列表已经有序，可以提前退出循环。
优化循环边界，记录上一次交换的位置，减少无用比较。
考虑使用其他更高效的排序算法，如快速排序或归并排序，特别是对于大型数据集。

结论

虽然冒泡排序在大数据集上效率较低，但它是一种容易理解和实现的排序算法。在某些特定情况下，如对小型数据集进行排序或作为教学目的，冒泡排序仍然具有一定的价值。了解不同排序算法的特点和适用场景，可以帮助我们选择合适的算法来提高程序的效率和性能。

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导言

冒泡排序（Bubble Sort）

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插入排序（Insertion Sort）

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二、Python 中的冒泡排序算法详解

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Python 中的冒泡排序实现

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冒泡排序的优化

三、PHP冒泡排序：实现原理及示例代码

PHP冒泡排序

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四、Java冒泡排序算法详解及示例代码

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什么是冒泡排序？

冒泡排序算法的实现代码

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冒泡排序的时间复杂度

冒泡排序的优化

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