python实现2种简单的排序算法--冒泡排序和选择排序

一、冒泡排序

基本原理：将待比较的数组中的两个元素两两比较，一个循环比较完成后，最大的那个数会沉到数组的最后一个。比如要求排序后数组要按从小到达的顺序排列，有一个数组的数据个数是5个，那么最外层循环需要比较5次。

array = [3, 8 , 9, 5, 1]

第一次比较后，结果为：

[3, 8, 5, 1, 9]

第二次比较后，结果为：

[3, 5, 1, 8, 9]

第三次比较后，结果为：

[3, 1, 5, 8, 9]

第四次比较后，结果为：

[1, 3, 5, 8, 9]

第五次比较后，结果为：

[1, 3, 5, 8, 9]

二.简单选择排序算法和优化后的选择排序算法

1.简单选择排序算法的原理是：

从数组中的第一个数据开始，每次循环都将数组划分成2个子集，第一个子集中含有第一个数，剩下的算作一个子集，拿第一个子集中的唯一的数和第二个子集中的每个数进行比较，当第一个子集中的数大于第二个子集中的数时，就两两交换。还是以上面的数组作为例子，

array = [3, 8 , 9, 5, 1]

第一次循环后，结果为：

array = [1, 8 , 9, 5, 3]

第二次比较后，结果为：

[1, 3, 9, 8, 5]

第三次比较后，结果为：

[1, 3, 5, 9, 8]

第四次比较后，结果为：

[1, 3, 5, 8, 9]

第五次比较后，结果为：

[1, 3, 5, 8, 9]

2 优化后的简单选择排序

我们在上面的选择排序中，对于第二个子集中的每个数和第一个子集中的数进行比较后，若是小于第一个子集的数，都要和第一个子集中的数进行交换，这样交换次数太多了，我们可不可以这样？先找到第二个子集中的最小的数，然后记录下它在数组中的位置（index），然后拿这个数和和第一个子集中的数据进行交换

还是以上面的数据为例子。

array = [3, 8 , 9, 5, 1]

第一次循环后，结果为：

array = [1, 8 , 9, 5, 3]

第二次比较后，结果为：

[1, 3, 9, 5, 8]

第三次比较后，结果为：

[1, 3, 5, 9, 8]

第四次比较后，结果为：

[1, 3, 5, 8, 9]

第五次比较后，结果为：

[1, 3, 5, 8, 9]

我们的代码如下：

def bubble_sort(array):
start_bubble = time.time()
for i in range(len(array)):
for j in range(len(array)-i-1):
if array[j] > array[j+1]:
temp = array[j]
array[j] = array[j+1]
array[j+1] = temp
print "the in circle's sort is done, the result is:",array
end_bubble = time.time()
print 'bubble time is:', end_bubble - start_bubble

def selection_sort(array):
start_sort = time.time()
for i in range(len(array)):
for j in range(i, len(array)):
if array[i] > array[j]:
temp = array[i]
array[i] = array[j]
array[j] = temp
print "the selection sort in circle is done.the result is:", array
end_sort = time.time()
print 'sort time is:', end_sort - start_sort

def modified_selection_sort(array):
start_modi_sort = time.time()
for i in range(len(array)):
min = i
for j in range(i, len(array)):
if array[min] > array[j]:
min = j
temp = array[i]
array[i] = array[min]
array[min] = temp
print "the modi sort in circle is done.the result is:", array
end_modi_sort = time.time()
print 'modi sort time is:', end_modi_sort - start_modi_sort

运行后的结果如下：

###########
the in circle's sort is done, the result is: [3, 8, 5, 1, 9]
the in circle's sort is done, the result is: [3, 5, 1, 8, 9]
the in circle's sort is done, the result is: [3, 1, 5, 8, 9]
the in circle's sort is done, the result is: [1, 3, 5, 8, 9]
the in circle's sort is done, the result is: [1, 3, 5, 8, 9]
bubble time is: 4.10079956055e-05
None
the selection sort in circle is done.the result is: [1, 8, 9, 5, 3]
the selection sort in circle is done.the result is: [1, 3, 9, 8, 5]
the selection sort in circle is done.the result is: [1, 3, 5, 9, 8]
the selection sort in circle is done.the result is: [1, 3, 5, 8, 9]
the selection sort in circle is done.the result is: [1, 3, 5, 8, 9]
sort time is: 2.50339508057e-05
None
the modi sort in circle is done.the result is: [1, 8, 9, 5, 3]
the modi sort in circle is done.the result is: [1, 3, 9, 5, 8]
the modi sort in circle is done.the result is: [1, 3, 5, 9, 8]
the modi sort in circle is done.the result is: [1, 3, 5, 8, 9]
the modi sort in circle is done.the result is: [1, 3, 5, 8, 9]
modi sort time is: 5.79357147217e-05
None