冒泡排序算法中的循環究竟是如何工作的？ (Python 3)

Question

示例代碼：

def bubble_sort(my_list):
    n = len(my_list)

    for i in range(n):
        for j in range(0, n - 1 - i):
            if my_list[j] > my_list[j + 1]:
                my_list[j], my_list[j + 1] = my_list[j + 1], my_list[j]


my_list = [94, 17, 5, 28, 7, 63, 44]
bubble_sort(my_list)
print(my_list)

在上面的代碼中，我對嵌套循環的 for for __ in range() 部分感到困惑。 這是做什么的，它是如何做到的？ 另外， my_list[j], my_list[j+1] = my_list[j+1], my_list[j] 如何重新排列列表值？ 抱歉，如果這聽起來很愚蠢，但我想了解我正在編寫的語法背后的邏輯，而且我找不到可以很好地解釋邏輯的地方，所以希望看到這個的人可以。 謝謝你的幫助！

Answer 1

好問題。 我將嘗試解決我在您的帖子中發現的兩個問題。

問題 1：對於 __ in range() 有什么作用？ 范圍 function 只生成一個數字列表。 例如，假設 n = 5，則 range(5) 等於 range(n)，這反過來生成 [0, 1, 2, 3, 4]。 該列表的長度為 5，其中 0 表示包含，5 表示排除。 由於列表在 python 中是可迭代的，因此 for 循環迭代列表。

例如：

for i in range(5): print(i, end=' ')

將打印 0 1 2 3 4

說了這么多，嵌套循環有什么作用呢？ 嗯，首先要注意的是，在這種情況下，范圍從零 (0) 開始，這就是為什么你有range(0, ... 。真正令人困惑的是范圍 function 內的第二部分。為了要理解為什么會這樣，我們需要了解冒泡排序的行為方式。

以輸入列表為例：

my_list = [94, 17, 5, 28, 7, 63, 44]

冒泡排序會這樣排序：

[17, 5, 28, 7, 63, 44, 94]
[5, 17, 7, 28, 44, 63, 94]
[5, 7, 17, 28, 44, 63, 94]
[5, 7, 17, 28, 44, 63, 94]
[5, 7, 17, 28, 44, 63, 94]
[5, 7, 17, 28, 44, 63, 94]
[5, 7, 17, 28, 44, 63, 94]

現在，請注意冒泡排序組織列表的方式非常有趣。 所做的是取最大數並將其放在列表的末尾（94），然后取第二大數並將其按順序放在 94 旁邊（63），依此類推。 實際上，我們的列表包含兩個邊，有序邊和無序邊。 由於我們已經訂購了商品，因此沒有理由重復這些商品。 這就是為什么在表達式n - 1 - i中有 -i 的原因。

現在，您可能會問為什么要減去-1 。 原因是屬於第二個問題的交換。

問題 2：這(my_list[j], my_list[j + 1] = my_list[j + 1], my_list[j])如何重新排列我的項目？

上面的代碼等效於用其他語言執行此操作：

int temp = item[i];
item[i] = item[i + 1];
item[i + 1] = temp;

為了更好地理解這一點，我們需要了解變量在編程中是如何工作的。 顧名思義，變量就是他們所說的，變量，意味着它們的值可能會改變。 如果你給一個變量賦值，然后你給同一個變量賦值另一個值，之前的值將被清除。

由於我們需要將 item[i] 的值放在 item[i + 1] 中，這樣做是不正確的

item[i] = item[i + 1]

因為那我們怎么分配

item[i + 1] = item[i]

因為我們刪除了 item[i] 中的前一個值。 在這種情況下，采取的方法是使用一個時間變量來保存“容器”之一的值，以便我們成功地進行交換。 唯一的事情是 python 通過使用語法糖並讓程序員只需鍵入以下內容就可以進行值交換，從而完美地做到了這一點：

(my_list[j], my_list[j + 1] = my_list[j + 1], my_list[j]) 

總之，對於第二個問題，我們添加-1是因為我們想要交換最后一個和倒數第二個而不獲取IndexError 。