排序算法（1）：冒泡排序和插入排序

1.1 冒泡排序

冒泡排序需要多次遍历列表。它比较相邻的项并交换那些无序的项。每次遍历列表将下一个最大的值放在其正确的位置。实质上，每个项“冒泡”到它所属的位置。
用python写交换操作时，与大多数编程语言略有不同（需要临时储存位置），python可以执行同时赋值，语句 a，b = b，a 两个赋值语句同时完成。
下图展现了冒泡排序的第一次遍历：

用python实现冒泡排序的代码如下：

def bubbleSort(alist):
    for passnum in range(len(alist)-1,0,-1):
        for i in range(passnum):
            if alist[i]>alist[i+1]:
                alist[i], alist[i+1] = alist[i+1], alist[i]

alist = [54,26,93,17,77,31,44,55,20]
bubbleSort(alist)
print(alist)

1.2 短冒泡排序

冒泡排序通常被认为是最低效的排序方法，因为它必须在最终位置被知道之前交换项。 这些“浪费”的交换操作是非常昂贵的。 然而，因为冒泡排序遍历列表的整个未排序部分，它有能力做大多数排序算法不能做的事情。特别地，如果在遍历期间没有交换，则我们知道该列表已排序。 如果发现列表已排序，可以修改冒泡排序提前停止。这意味着对于只需要遍历几次列表，冒泡排序具有识别排序列表和停止的优点。

在原来的冒泡排序基础上设置exchange，初始值设置为True。只要某趟冒泡排序有交换，则exchange在循环中为True，否则为False，停止冒泡。
短冒泡排序代码如下：

def shortBubbleSort(alist):
    exchanges = True
    passnum = len(alist)-1
    while passnum > 0 and exchanges:
       exchanges = False
       for i in range(passnum):
           if alist[i]>alist[i+1]:
               exchanges = True
               alist[i], alist[i+1] = alist[i+1], alist[i]
       passnum = passnum-1

alist=[20,30,40,90,50,60,70,80,100,110]
shortBubbleSort(alist)
print(alist)

2 插入排序

始终在列表的较低位置维护一个排序的子列表。然后将每个新项 “插入” 回先前的子列表，使得排序的子列表称为较大的一个项。其过程如下图所示：

我们开始假设有一个项（位置 0 ）的列表已经被排序。在每次遍历时，对于每个项 1至 n-1，将针对已经排序的子列表中的项检查当前项。当我们回顾已经排序的子列表时，我们将那些更大的项移动到右边。 当我们到达较小的项或子列表的末尾时，可以插入当前项。如下图所示：

python实现代码如下：

def insertionSort(alist):
   for index in range(1,len(alist)):

     currentvalue = alist[index]
     position = index

     while position>0 and alist[position-1]>currentvalue:
         alist[position]=alist[position-1]
         position = position-1

     alist[position]=currentvalue

alist = [54,26,93,17,77,31,44,55,20]
insertionSort(alist)
print(alist)

关于移位和交换的一个注意事项也很重要。通常，移位操作只需要交换大约三分之一的处理工作，因为仅执行一次分配。在基准研究中，插入排序有非常好的性能。

参考资料：《problem-solving-with-algorithms-and-data-structure-using-python》
http://www.pythonworks.org/pythonds