美文网首页web服务器
冒泡排序的优化

冒泡排序的优化

作者: GHope | 来源:发表于2018-11-27 18:17 被阅读114次

    算法思想:对相邻的元素进行两两比较,顺序相反则进行交换,这样,每一趟会将最小或最大的元素“浮”到顶端,最终达到完全有序。

    原始冒泡

    相邻元素比较,大数后沉小数前移

    def bubble_sort(items):
         """冒泡排序 - O(N**2) """
         for i in range(1, len(items)):
             for j in range(0, len(items) - i):
                 if items[j] > items[j + 1]:
                     items[j], items[j + 1] = items[j + 1], items[j]
    

    优化一(判断对象有序,提前结束循环)

    类似于:[9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] 这样的部分有序待排序数组,使用原始冒泡发现除了第一次,之后均为无效操作。观察发现,当一次比较之后,如果没有发生交换行为,则认为该对象已经有序,便可提前结束循环。

    def bubble_sort(items):
         """冒泡排序 - O(N**2) """
         for i in range(1, len(items)):
             for j in range(0, len(items) - i):
                 swapped = False
                 if items[j] > items[j + 1]:
                     items[j], items[j + 1] = items[j + 1], items[j]
                     swapped = True
             if not swapped:
                 break
    

    优化二(解'>'的耦合,扩大函数使用范围)

    类似于 {'Lucy':20,'Hope':18, 'Anna':23, 'Tom':66} 的数据经过方式一优化的冒泡仍然不能适用。究其原因是由于判断时运算符耦合所引起的参数对象类型错误,通过隐函数的方式解耦合即可解决。(参数说明:*之前的为位置参数,之后的为命名关键字参数)

    def bubble_sort(origin_items, *, comp=lambda x, y: x > y):
         """冒泡排序 - O(N**2) """
         for i in range(1, len(items)):
             for j in range(0, len(items) - i):
                 swapped = False
                 if comp(items[j], items[j + 1]):
                     items[j], items[j + 1] = items[j + 1], items[j]
                     swapped = True
             if not swapped:
                 break
    

    优化三(创建函数对象,避免对调用函数对象的修改)

    观察Python内置的排序算法(sort:Timesort实现)发现调用函数本身不对对象进行修改,而是返回一个重新生成的对象,保留调用函数的对象。故而通过切片操作实现函数对象的生成。

    def bubble_sort(origin_items, *, comp=lambda x, y: x > y):
         """冒泡排序 - O(N**2) """
         items = origin_items[:]
         for i in range(1, len(items)):
             for j in range(0, len(items) - i):
                 swapped = False
                 if comp(items[j], items[j + 1]):
                     items[j], items[j + 1] = items[j + 1], items[j]
                     swapped = True
             if not swapped:
                 break
        return items
    

    优化四(双向比较,又称搅拌排序、鸡尾酒排序)

    类似于 [9, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1] 这样的待排序对象,可以看出如果正向依次排序之后再反向进行相邻比较,只需要两次之后,第三次即可根据判断有无发生交换提前结束循环,大大减小了运算的时间。

    def bubble_sort(origin_items, *, comp=lambda x, y: x > y,  comp_back=lambda x, y: x < y,):
         """冒泡排序 - O(N**2) """
         items = origin_items[:]
         for i in range(1, len(items)):
             swapped = False
             for j in range(0, len(items) - i):
                 if comp(items[j], items[j + 1]):
                     items[j], items[j + 1] = items[j + 1], items[j]
                     swapped = True
             for j in range( len(items) - i, 0, -1):
                 if comp_back(items[j], items[j - 1]):
                     items[j], items[j - 1] = items[j - 1], items[j]
                     swapped = True
             if not swapped:
                 break
        return items
    

    简单排序(时间复杂度为O(N**2)的排序算法)中对冒泡排序面试面的最多,大概就是冒泡算法容易优化吧!而且优化之后也是相当便捷的o(* ̄︶ ̄*)o

    更多排序算法

    相关文章

      网友评论

      本文标题:冒泡排序的优化

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/oydbfqtx.html