设计一个双向冒泡排序算法,即在排序过程中交替改变扫描方向。python代码及主程序
时间: 2024-03-02 10:53:02 浏览: 43
双向冒泡排序算法的基本思路是:从左往右扫描数组,比较相邻的元素,如果左边的比右边的大,则交换它们;然后再从右往左扫描数组,比较相邻的元素,如果右边的比左边的大,则交换它们。如此反复,直到数组排序完成。
下面是双向冒泡排序算法的 Python 代码实现:
```python
def bubble_sort(a):
n = len(a)
left, right = 0, n - 1
while left < right:
# 从左往右扫描,将最大值交换到右边
for i in range(left, right):
if a[i] > a[i+1]:
a[i], a[i+1] = a[i+1], a[i]
right -= 1
# 从右往左扫描,将最小值交换到左边
for i in range(right, left, -1):
if a[i-1] > a[i]:
a[i], a[i-1] = a[i-1], a[i]
left += 1
return a
```
主程序可以这样写:
```python
a = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
print(bubble_sort(a))
```
输出结果为:
```
[1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 9]
```
相关问题
用Python设计一个双向冒泡排序算法,即在排序过程中交替改变扫描方向。
好的,以下是Python实现双向冒泡排序算法的代码:
```python
def bidirectional_bubble_sort(arr):
n = len(arr)
left = 0
right = n - 1
while left < right:
# 从左往右冒泡
for i in range(left, right):
if arr[i] > arr[i + 1]:
arr[i], arr[i + 1] = arr[i + 1], arr[i]
right -= 1 # 右边界左移
# 从右往左冒泡
for i in range(right, left, -1):
if arr[i] < arr[i - 1]:
arr[i], arr[i - 1] = arr[i - 1], arr[i]
left += 1 # 左边界右移
return arr
```
在这个算法中,我们使用了两个指针 `left` 和 `right`,分别表示待排序序列的左右边界。在每一轮循环中,我们先从左往右扫描序列,将较大的元素逐步交换到右侧,同时将 `right` 指针向左移动一位;然后再从右往左扫描序列,将较小的元素逐步交换到左侧,同时将 `left` 指针向右移动一位。循环继续进行直到左右边界相遇。
这种算法的时间复杂度为 $O(n^2)$,但是它具有优秀的稳定性和适应性,可以在一些特定场景下表现出色。
设计算法实现双向冒泡排序
双向冒泡排序也称鸡尾酒排序或定向冒泡排序,是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是通过一次循环从左到右和从右到左交替进行,每次循环可以同时找到最大值和最小值,从而减少排序的次数。
下面是实现双向冒泡排序的算法:
1. 初始化左右两个指针 `left` 和 `right`,分别指向待排序序列的首尾元素。
2. 对于每一轮循环:
- 从左到右遍历待排序序列,将最大的元素交换到序列末尾,并将 `right` 指针向左移动一位。
- 从右到左遍历待排序序列,将最小的元素交换到序列开头,并将 `left` 指针向右移动一位。
- 如果 `left` 指针大于等于 `right` 指针,则排序完成,退出循环。
3. 返回排序后的序列。
以下是使用Python语言实现双向冒泡排序的代码:
```python
def cocktail_sort(arr):
left, right = 0, len(arr) - 1
while left < right:
for i in range(left, right):
if arr[i] > arr[i + 1]:
arr[i], arr[i + 1] = arr[i + 1], arr[i]
right -= 1
for i in range(right, left, -1):
if arr[i] < arr[i - 1]:
arr[i], arr[i - 1] = arr[i - 1], arr[i]
left += 1
return arr
```
在上述代码中,我们首先初始化左右两个指针 `left` 和 `right`,并通过循环来交替从左到右和从右到左遍历待排序序列。在每次遍历中,我们通过比较相邻的元素来找到最大值和最小值,并将它们交换到序列的两端。在循环结束后,我们返回排序后的序列。
双向冒泡排序的时间复杂度为 $O(n^2)$,空间复杂度为 $O(1)$,它的优点是可以在某些情况下减少排序次数,但在大多数情况下与普通冒泡排序的效率相当。