Python冒泡排序详解（手把手教你掌握冒泡排序算法）

冒泡排序的基本原理

假设我们要对一个包含 n 个元素的列表进行升序排序：

1. 从第一个元素开始，依次比较相邻的两个元素；
2. 如果前一个元素大于后一个元素，则交换它们的位置；
3. 继续向后比较，直到最后一对元素；
4. 完成一轮遍历后，最大的元素就会“冒泡”到列表末尾；
5. 重复上述过程，但每轮减少一个已排好序的末尾元素；
6. 当某一轮没有发生任何交换时，说明列表已经有序，可以提前结束。

Python冒泡排序代码实现

下面是一个标准的Python排序教程中常见的冒泡排序实现：

def bubble_sort(arr):    n = len(arr)    # 外层循环控制排序轮数    for i in range(n):        # 标记本轮是否发生交换        swapped = False        # 内层循环进行相邻元素比较        for j in range(0, n - i - 1):            if arr[j] > arr[j + 1]:                # 交换元素                arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]                swapped = True        # 如果没有发生交换，说明已经有序        if not swapped:            break    return arr# 测试示例numbers = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90]print("排序前:", numbers)sorted_numbers = bubble_sort(numbers)print("排序后:", sorted_numbers)  

代码解析

- 外层循环 i 控制需要进行多少轮排序（最多 n 轮）；

- 内层循环 j 负责在每轮中比较相邻元素；

- 使用 swapped 标志位来判断是否提前结束，这是对基础冒泡排序的一个小优化；

- 每完成一轮，最大的未排序元素就会被放到正确位置，因此内层循环的范围逐渐缩小（n - i - 1）。

时间复杂度与适用场景

- 最坏情况时间复杂度：O(n²)（列表完全逆序）

- 最好情况时间复杂度：O(n)（列表已经有序，且使用了优化）

- 空间复杂度：O(1)（原地排序）

虽然冒泡排序效率不高，不适合处理大规模数据，但它非常适合用于教学和理解排序的基本思想，是每位初学者冒泡排序学习路上的重要一步。

总结

通过本教程，你已经掌握了Python冒泡排序的核心原理和实现方法。虽然在实际项目中我们更倾向于使用 Python 内置的 sorted() 或 list.sort() 方法（它们基于高效的 Timsort 算法），但理解冒泡排序有助于你打下坚实的算法基础。建议你动手敲一遍代码，加深理解！

掌握基础，方能进阶。加油，未来的程序员！