冒泡排序算法及Ruby版的简单实现
冒泡排序是一种稳定原地排序算法,通过依次比较相邻元素并交换逆序对,每轮将最大值移至末尾并缩小比较范围,重复直至数组有序。每轮比较次数递减,时间复杂度为平方阶。文中使用Ruby代码实现该算法。
算法原理:

冒泡排序的思路其实很直观——就像名字暗示的那样,每次让较大的元素像气泡一样慢慢浮到数组的末尾。具体怎么做呢?从数组的开头起,依次比较相邻的两个数:如果左边比右边大,就交换它们的位置。这样,每一对相邻元素都过一遍,走完第一轮后,你会发现最大的数已经被“顶”到了最后一个位置。
然后重复同样的流程,但这次最后一对不需要再比较了(因为那个位置已经是最大的),所以待处理的区间每轮缩小一个。持续下去,直到没有任何一对数字需要交换,整个数组就排好了。
实现
拿一个具体数组来演示:[4, 1, 3, 2]。从第一个数开始,把它和后面的数挨个比较,只要它比后面大就交换。
第一轮:
比较4和1,发现4更大 → 交换 → [1, 4, 3, 2]
比较4和3,还是4大 → 交换 → [1, 3, 4, 2]
比较4和2,仍然4大 → 交换 → [1, 3, 2, 4]
经过第一轮,最大值4被送到了最后。接下来只要把第二大的数顶到倒数第二的位置,依此类推。
第二轮开始时数组状态为 [1, 3, 2, 4]:
比较1和3,1小于3,跳过 → [1, 3, 2, 4]
比较3和2,3大于2,交换 → [1, 2, 3, 4]
这一轮到这里就可以停了,因为最后那个4不需要再参与比较。
第三轮看上去已经有序了,但算法还是会走一下:比较1和2,不用交换 → [1, 2, 3, 4]。整个排序完成,原理就是这么简单。
def bubble_sort(list)
list.each_index do |index|
(list.length - index - 1).times do |e|
if list[e] > list[e + 1]
list[e], list[e + 1] = list[e + 1], list[e]
end
end
end
end
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