一、 算法简介
选择排序是一种简单直观的排序算法,无论什么数据进去都是 O(n²) 的时间复杂度。所以用到它的时候,数据规模越小越好。唯一的好处可能就是不占用额外的内存空间了吧。
二、算法步骤
- 首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置
- 再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。
- 重复第二步,直到所有元素均排序完毕。
三、算法动态图
四、代码实现
- C++
void SelectionSort_1(std::vector<int> &arr)
{
int min;
for (int i = 0; i < arr.size() - 1; i++)
{
min = i;
for (int j = i + 1; j < arr.size(); j++)
{
if (arr[j] < arr[min])
{
min = j;
}
}
if (i != min)
{
std::swap(arr[i], arr[min]);
}
}
}
- python
def selectionSort(arr);
for i in range(len(arr) - 1):
minIndex = i
for j in range(i + 1, len(arr));
if(arr[j] < arr[minIndex]):
minIndex = j;
if i != minIndex;
arr[i], arr[minIndex] = arr[minIndex],arr[i]
return arr
- java
public class SelectionSort implements IArraySort{
@Override
public int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {
int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
int min = i;
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] > arr[min]) {
min = j;
}
}
if (i != min) {
int tmp = arr[i];
arr[i] = arr[min];
arr[min] = tmp;
}
}
}
return arr;
}
- javascript
function selectionSort(arr) {
var len = arr.length;
var minIndex, tmp;
for (var i = 0; i < len - 1; i++) {
minIndex = i;
for (var j = i + 1; j < len; j++) {
if (arr[j] < arr[minIndex]) {
minIndex = j;
}
}
tmp = arr[i];
arr[i] = arr[minIndex];
arr[minIndex] = tmp;
}
return arr;
}
五、算法时间复杂度
从选择排序的过程来看,它最大的特点就是交换移动据次数相当少 这样也就节约了相应的时间。分析它的时间复杂度发现,无论最好最差的情况,其比较次数都是一样的多,第 i趟排序需要进行 n-i 次关键字的比较,此时需要比较
∑
i
=
1
n
−
1
n
−
i
\sum_{i=1}^{n-1} n-i
∑i=1n−1n−i = n-1+n-2n+…+
n
(
n
−
1
)
2
\frac{n(n-1)}{2}
2n(n−1)。而对 交换次教而 ,当最好的时候,交换为0次,最差的时候,也就初始降序时,交换次数为n-1 次,基于最终的排序时间是比较与交换的次数总和 因此,总的时间复杂度依然为 O(n )。应该说,尽管与冒泡排序同为 O(n ), 但简单选择排序的性能 还是要略优于冒泡排序。
参考资料
- 一组动画演示选择排序
- LeetCode 101:和你一起你轻松刷题(C++)
- 大话数据结构
- C++数据结构与算法 第四版
- B站浙大数据结构
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