この記事ではpythonでバブルソートの実装について解説しています！
今回はソートアルゴリズムの中のバブルソートについて解説していきます。
図を使ってバブルソートのイメージを解説
フローチャートでプログラムの実行の流れを解説
最後にPythonでバブルソートのコードを記述してます。
この記事では値を小さい順（昇順）に並び替える方法を解説しています。
バブルソートとは
すべてのとなりあった値を比べていって、値を小さい順（昇順）、または大きい順（降順）に並び変えます。
以下のような特徴があります。
プログラムが単純で実装しやすい
大量のデータの並び替えには時間がかかる
バブルソートのイメージ
バブルソートとは基本的なアルゴリズムのひとつです。
すべての隣り合った値を比べていき、小さい値または大きい値を先頭に移動させながら交換していく方法です。
整列されていない状態の配列があったとします。
この整列されていない配列をバブルソートを使って小さい順に並び替えを行うには、まず末尾の2つの値（青背景の値）を比べます。
2つの値を比べて後ろの方が小さい値であれば、前方に移動させる必要があるので入れ替えをします。
入れ替えをした状態のイメージが上の画像になります。
この比較を先頭に向かって順番に繰り返していきます。
なので次は下の画像の位置（青背景）の比較を行っていきます。
2つの値を比べた時に後ろの値が小さいので入れ替えを行います。
さらに同じように先頭まで繰り返していきます！
2つの値を比較します。後ろの値の方が小さいので入れ替えを行います。
上の画像が入れ替え後です。
2つの値を比較します。後ろの値の方が小さいので入れ替えを行います。
上の画像が入れ替え後です。
2つの値を比較します。後ろの値の方が小さいので入れ替えを行います。
先頭まで繰り返しを行い先頭の値が決まりました。
まだ先頭以外の部分が整列していない状態なので末尾から同じように繰り返し比較をおこなっていきます。
バブルソートをフローチャートで表現
①バブルソートで並び替える範囲の開始位置を先頭から後ろに移動していきながら繰り返しを行う。
②末尾の2つを比較をしながら先頭に移動しながら繰り返しを行う。
③2つの値を比較する。
④後ろの値が小さければ入れ替えを行う。
バブルソートをPythonで実装
Pythonでバブルソートを実装
# 未整列の配列データ
bubble_sort_num = [2, 5, 6, 3, 4, 1]
for i in range(len(bubble_sort_num)-1):
for j in range(len(bubble_sort_num)-1, i, -1):
# 隣り合うデータの後ろの方の値が小さかったら入れ替えを行う
if(bubble_sort_num[j] < bubble_sort_num[j-1]):
tmp = bubble_sort_num[j]
bubble_sort_num[j] = bubble_sort_num[j-1]
bubble_sort_num[j-1] = tmp
print(bubble_sort_num)
# 結果
# [1, 2, 3, 4, 5, 6]まとめ
アルゴリズムのバブルソートについてフローチャート、Pythonコードを用いて解説してきました。
実際にプログラムを動かしてみるとわかりやすと思います。
環境構築不要でなおかつ無料でPythonを実行できるGoogleのサービス「Google Colaboratory」があるのでよかったら利用してみてください。
使い方などは下記の記事にまとめてますのでご覧ください。
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