Programadores Online Semanalmente (Algoritmo de Bolha)

Olá a todos, bem-vindos ao Programmers Online Weekly! Nesta edição, nos aprofundaremos em um algoritmo de classificação clássico - o algoritmo de bolha, e anexaremos uma implementação de código específica.

Introdução

O algoritmo de bolha é um algoritmo de classificação simples, mas ineficiente. Seu princípio é muito intuitivo: através da comparação e troca de elementos adjacentes, o maior (ou menor) elemento é gradualmente "borbulhado" até o final do array. Deixe-me explicar na primeira pessoa.

Primeiro, vamos dar uma olhada na implementação do código do algoritmo de bolha:

código

def bubble_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n - 1):  # 外层循环控制比较轮数
        for j in range(n - i - 1):  # 内层循环控制每轮的比较次数
            if arr[j] > arr[j + 1]:
                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]  # 交换元素位置

arr = [4, 2, 7, 1, 3]
bubble_sort(arr)
print("排序结果为：", arr)

princípio

O texto acima é a implementação de código do algoritmo de classificação por bolha. Primeiro, definimos uma função bubble_sorte passamos um array para ser classificado arr. Em seguida, usamos um loop de dois níveis para comparar elementos adjacentes e trocá-los se o elemento anterior for maior que o próximo elemento. Através desta operação, cada rodada de comparação pode "borbulhar" o maior elemento até o final do array. Finalmente, você pode obter um array ordenado.

Então, qual é a complexidade de tempo da classificação por bolha? Como precisamos realizar dois níveis de loops, o loop externo é executado n - 1 vezes e o loop interno é executado n - i - 1 vezes, então o número total de comparações é ( n − 1 ) + ( n − 2 $(n-1)+(n-2)+...+1$ , isto é,$n\times (n-1)÷2$ . Portanto, a complexidade de tempo da classificação por bolha é$Ó\left(n^2\right)$. Em aplicações práticas, se a matriz a ser classificada for grande, a classificação por bolha pode parecer mais lenta, mas para conjuntos de dados pequenos, o algoritmo de bolha ainda é uma boa escolha.

Espero que, através da introdução nesta edição, todos tenham uma compreensão mais profunda do algoritmo da bolha. Se você tiver alguma dúvida ou comentário, deixe-o na área de comentários. Até a próxima edição!

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