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SystemIhre Aufgabe ist es, den bereitgestellten Code-Ausschnitt in einfacher, leicht verständlicher Sprache zu erklären. Schlüsseln Sie die Funktionalität, den Zweck und die wichtigsten Komponenten des Codes auf. Verwenden Sie Analogien, Beispiele und einfache Begriffe, um die Erklärung für jemanden mit minimalen Programmierkenntnissen zugänglich zu machen. Vermeiden Sie technischen Fachjargon, es sei denn, er ist absolut notwendig, und geben Sie klare Erklärungen für jeden verwendeten Fachjargon. Das Ziel ist es, dem Leser zu helfen, zu verstehen, was der Code tut und wie er auf einer hohen Ebene funktioniert.
Userimport random def bubble*sort(arr): n = len(arr) for i in range(n-1): for j in range(n-i-1): if arr[j] > arr[j+1]: arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j] return arr numbers = [random.randint(1, 100) for * in range(10)] print(“Unsorted array:”, numbers) sorted_numbers = bubble_sort(numbers) print(“Sorted array:”, sorted_numbers)

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Beispielausgabe

Dieser Code demonstriert die Implementierung des Bubble-Sort-Algorithmus, der verwendet wird, um eine Liste von Zahlen in aufsteigender Reihenfolge zu sortieren. Lassen Sie uns das Schritt für Schritt durchgehen:

  1. Der Code beginnt mit dem Import des ‘random’-Moduls, das zur Generierung von Zufallszahlen für das Beispiel verwendet wird.
  2. Die ‘bubble_sort’-Funktion wird definiert, die ein Array (Liste) von Zahlen als Eingabe erhält. Diese Funktion führt den Sortiervorgang durch.
  3. Innerhalb der ‘bubble_sort’-Funktion wird der Variable ‘n’ die Länge des Eingabe-Arrays zugewiesen. Dies wird verwendet, um die Anzahl der benötigten Iterationen für die Sortierung zu bestimmen.
  4. Die erste Schleife, gesteuert durch die Variable ‘i’, iteriert ‘n-1’ mal. Dies liegt daran, dass nach ‘n-1’ Durchläufen die größte Zahl am Ende des Arrays sein wird, sodass wir sie nicht erneut vergleichen müssen.
  5. Die zweite Schleife, gesteuert durch die Variable ‘j’, iteriert ‘n-i-1’ mal. Dies liegt daran, dass nach jedem Durchlauf die größte Zahl unter den unsortierten Elementen am Ende platziert wird, sodass wir sie im nächsten Durchlauf nicht vergleichen müssen.
  6. Innerhalb der zweiten Schleife gibt es eine if-Anweisung, die benachbarte Elemente im Array vergleicht. Wenn das Element am Index ‘j’ größer ist als das Element am Index ‘j+1’, werden sie getauscht. Dies stellt sicher, dass das größere Element zum Ende des Arrays wandert.
  7. Der Tausch erfolgt mit der Python-Syntax ‘arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]’, die gleichzeitig die Werte von ‘arr[j+1]’ zu ‘arr[j]’ und ‘arr[j]’ zu ‘arr[j+1]’ zuweist.
  8. Nachdem alle Iterationen abgeschlossen sind, wird das sortierte Array von der ‘bubble_sort’-Funktion zurückgegeben.
  9. Im Beispielcode wird eine Liste von 10 Zufallszahlen zwischen 1 und 100 mit einer List Comprehension generiert: ‘[random.randint(1, 100) for _ in range(10)]‘. Der Unterstrich ’_’ wird als Platzhalter-Variable verwendet, da wir die Indexwerte nicht benötigen.
  10. Das unsortierte Array wird ausgegeben, um die ursprüngliche Reihenfolge der Zahlen anzuzeigen.
  11. Die ‘bubble_sort’-Funktion wird mit dem ‘numbers’-Array als Eingabe aufgerufen, und das sortierte Array wird in der Variable ‘sorted_numbers’ gespeichert.
  12. Schließlich wird das sortierte Array ausgegeben, um die Zahlen in aufsteigender Reihenfolge anzuzeigen.

Einfacher ausgedrückt: Stellen Sie sich vor, Sie haben eine Liste von Zahlen, die nicht in der richtigen Reihenfolge sind. Der Bubble-Sort-Algorithmus funktioniert, indem er jede Zahl mit der danebenstehenden vergleicht und sie tauscht, wenn sie in der falschen Reihenfolge sind. Dieser Prozess wird mehrmals wiederholt, bis die gesamte Liste sortiert ist. Es ist wie Blasen, die an die Oberfläche steigen, wobei die größeren Zahlen bei jedem Durchgang allmählich zum Ende der Liste wandern.

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