Pythonでアルゴリズム「バブルソート」：内側ループで、Range関数の知識が試される件

こんにちは！Pythonで「バブルソート」の続きでございます！😆

前回記事では、バブルソートの「外側のループ」を解説しました。Range関数を上手に使うのがポイントでしたね。

続いて、今回は、「内側のループ」に取り組んでまいります。「内側のループ」は、「右から左へ、隣り合う値を比較して、右の値が小さければ交換」を繰り返します。外側のループにより決定したい値と、その右側を比較したら、「内側のループ」は終了するのでした。

例えば、次の図のような処理をします。

前々回ブログ記事より再掲

これは、どう書けば実現できるのでしょうか！？今回もRange関数を使いますよ。しかも、「外部ループ」で使うRange関数より、難易度が上がります…😅。でも、これが分かれば、「Range関数マスター」になれちゃうかも！？

準備はいいですか？よし行ってみよ～😄。

一見するだけでは何をしたいのか分からないfor文

まずは、コードの全体像をもう一度見てみましょう。そして、今回のターゲットは、赤枠内のFor文です。

「Range関数の引数が３つもあって、増分がマイナスすか…😑。今日も、お疲れさまでした！💦」

いや、ちょっと早くないですか！？確かに、何言っているのか、すぐには分からないですね…。でも、まだ帰らないでくださいね～。Range関数の値がどう変化していくのか、きちんと検証しますから😉。

検証：Range関数の値は、どう変化するの？

ではでは、下のFor文を分析します！Range関数が、このFor文の核心です。

カウンタ変数「j」は、Range関数が生成する連番のとおりに変化します。そういえば、Range関数は、連番を得るための関数でしたね。引数が３つあります。このとき、どんな連番が得られるか…。以前、過去記事で紹介しましたが、今一度確認しましょう！

引数が３つのRange関数

引数が３つのRange関数の構文は、次の通りです。

range(start, end, step)

startは、開始値を意味します。Endは終了値を意味します。ただし、「開始値以上、終了値未満」の連番でしたね。Endは、含まれません。

Stepは、「前の数値からいくら増えるか」を表すのでしたね。指定がないなら、「１」なのです。

実際に値の変化を確認！

Range関数の振り返りが済んだところで、今度は実際にカウンタ変数「j」がどう変化するか、確認します！どうやるかって？コードを実行して、jの値を出力してしまいましょうよ😄。

次のようなコードを準備ました。「内側のループ」のコードを、内側のループ範囲の値を出力するコードに書き換えました！実行したら、次の通りです。

「開始値」は、外側のループが何回目であれ、常に「4」で固定です。リストの要素数は、変化しないですからね。その「開始値」は、「要素数ー１」ですね。「要素数ー１」と言えば？そう！リストの最右値の添字でした😄！内側のループは、いつだって「リストの一番右端の値から始まりますよ～」ということなんですね。

「終了値」は、「i未満まで」ということですね。「未満」というと、「その値より小さい」という意味になりますが、今回の場合はちょっと違う。増分がマイナスなので、逆に「iより１段階大きい値まで」ということなります。

例えば、外側1回目のループ（i=0）なら次の通りです。

i=0の場合

「iより１段階大きい値」すなわち「１」までループします。これで、指定された範囲の中で、一番小さい値が、0番に移動するというわけです。

あとは、外側のループごとにiの値が小さくなるごとに、内側のループ回数が一つづずへって行き、小さい順に値が並ぶというわけです😅。

読み解けた！？

覚えてますか？交換アルゴリズム

ここまで、分かればもう大丈夫です。これ以降は、もうすでにブログでご紹介した範囲の知識で分かります😆。

下の赤枠のコードは、「右の値が小さいなら、右と左の値を交換してね」と言っているだけです。

見覚え有りません？はい、交換アルゴリズムですよ～。過去記事をぜひぜひ読んでくださいね～。

内側のアルゴリズムの解説で、筆者はエネルギーを使ったので、このIf文の解説は、割愛します～😉。

ということで、バブルソートでございました～。

あ、ｊの値を書くにするコードを貼っておきますね。

data = [6,9,10,8,5]

#iの値は、0～3まで１ずつ増加します。
for i in range(len(data) - 1):
    #jの値がループがどう変わるか出力
    j = range(len(data)-1,i, -1)
    print("iが",i,"のとき、jは",list(j),"のように変化する。")

では、ビーダゼーン！

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