Pythonでバブルソートを実装する方法をわかりやすく解説

この記事では、代表的なソートアルゴリズムの一つである「バブルソート(Bubble Sort)」をPythonで実装する方法について詳しく解説します。

下図は、このアルゴリズムがどのように動作するかを示したものです。

アルゴリズムの手順

• 先頭の要素(インデックス = 0)から開始し、現在の要素と配列内の次の要素を比較します。

• 現在の要素が次の要素より大きい場合、両者を入れ替えます。

• 現在の要素が次の要素より小さい場合は、そのまま次の要素へ移動します。

この手順を、配列全体がソートされるまで繰り返します。

それでは、実際の実装を見てみましょう。

サンプルコード

def bubbleSort(ar):
    n = len(ar)
    # 配列の全要素を走査
    for i in range(n):
        # 末尾のi個の要素はすでに正しい位置に配置済み
        for j in range(0, n-i-1):
            # 現在の要素が次の要素より大きい場合は入れ替え
            if ar[j] > ar[j+1]:
                ar[j], ar[j+1] = ar[j+1], ar[j]

# 動作確認用のコード
ar = ['t','u','t','o','r','i','a','l']
bubbleSort(ar)
print("Sorted array is:")
for i in range(len(ar)):
    print(ar[i])

出力結果

Sorted array is:
a
i
l
o
r
t
t
u

まとめ

この記事では、Python 3.xにおけるバブルソートの基本的な考え方と実装方法について学びました。バブルソートは隣接する要素同士を比較しながら入れ替えていく、非常にシンプルで理解しやすいアルゴリズムです。

ただし、平均・最悪計算量がともに O(n²) となるため、大規模なデータセットには不向きです。そのため、プログラミング学習や小規模データのソートといった場面で活用するとよいでしょう。