选择排序

选择排序

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选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是：第一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，然后再从剩余的未排序元素中寻找到最小（大）元素，然后放到已排序的序列的末尾。以此类推，直到全部待排序的数据元素的个数为零。选择排序是不稳定的排序方法。 [1] 
 
 
中文名
选择排序 [1] 
外文名
Selection Sort [1] 
性    质
不稳定的排序方法 [1] 
最好复杂度
O(n^2) [1] 
最差复杂度
O(n^2) [1] 
方    法
通过比较 [1] 
应用领域
计算机，数学 [1] 

目录

  1. 1 选择排序思路
  2. 2 具体实现方法
  3. 3 算法性能
  4. ▪ 时间复杂度
  5. ▪ 稳定性
  6. 4 参考代码

选择排序思路

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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，然后，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。以此类推，直到所有元素均排序完毕。 [1]  [2] 

具体实现方法

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①初始状态：无序区为R[0..n-1]（共n个元素），有序区为空。 [1] 
②第1趟排序
设置一个变量i，让i从0至n-2循环的同时，在对比数组中元素i跟元素i+1的大小，如果R[i+1]比R[i]小，则用一个变量k来记住他的位置（即k=i+1）。等到循环结束的时候，我们应该找到了R中最小的那个数的位置了。然后进行判断，如果这个最小元素的不是R的第一个元素，就让第一个元素跟他交换一下值，使R[0..0]和R[1..n-1]分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区。 [1]  [2] 
……
③第i趟排序
第i趟排序开始时，当前有序区和无序区分别为R[0..i-1]和R[i..n-1]。该趟排序从当前无序区中选出关键字最小的记录 R[k]，将它与无序区的第1个记录R交换，使R[0..i]和R分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区。 [1]  [2] 
图1为一个具体例子：（通过寻找最小值的选择排序） [2] 
图1 选择排序（最小值）实例图1 选择排序（最小值）实例

算法性能

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时间复杂度

选择排序的交换操作介于 0 和 (n - 1)次之间。选择排序的比较操作为 n (n - 1） / 2 次之间。选择排序的赋值操作介于 0 和 3 (n - 1） 次之间。比较次数O(n^2），比较次数与关键字的初始状态无关，总的比较次数N=(n-1）+(n-2）+...+1=n*(n-1）/2。交换次数O(n），最好情况是，已经有序，交换0次；最坏情况交换n-1次，逆序交换n/2次。交换次数比冒泡排序少多了，由于交换所需CPU时间比比较所需的CPU时间多，n值较小时，选择排序比冒泡排序快。 [1]  [2] 

稳定性

选择排序是给每个位置选择当前元素最小的，比如给第一个位置选择最小的，在剩余元素里面给第二个元素选择第二小的，依次类推，直到第n-1个元素，第n个元素不用选择了，因为只剩下它一个最大的元素了。那么，在一趟选择，如果一个元素比当前元素小，而该小的元素又出现在一个和当前元素相等的元素后面，那么交换后稳定性就被破坏了。举个例子，序列5 8 5 2 9，我们知道第一遍选择第1个元素5会和2交换，那么原序列中两个5的相对前后顺序就被破坏了，所以选择排序是一个不稳定的排序算法。 [3] 

参考代码

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用C++实现选择排序的伪代码如图2所示。 [4] 
图2 C++伪代码实现选择排序图2 C++伪代码实现选择排序
JAVA版
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public static void selectionSort(int[] arr){               
    for(int i = 0; i < arr.length - 1; i++){
        // 交换次数        
        // 先假设每次循环时，最小数的索引为i           
        int minIndex = i;// 每一个元素都和剩下的未排序的元素比较         
        for(int j = i + 1; j < arr.length; j++){            
            if(arr[j] < arr[minIndex]){//寻找最小数                  
                minIndex = j;//将最小数的索引保存               
            }          
        }//经过一轮循环，就可以找出第一个最小值的索引，然后把最小值放到i的位置          
        swap(arr, i, minIndex);        
    }  
}
 
private static void swap(int[] arr, int i, int j) {    
    int temp = arr[i];     
    arr[i] = arr[j];       
    arr[j] = temp;         
}
Python3.8代码
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def selection_sort(data_sort_selection_list):
    minimum_to_maximum = []while len(data_sort_selection_list) > 0:#次数minimum,
    time = data_sort_selection_list[0],
    for times in range(len(data_sort_selection_list)):#开始寻找最小值
        if data_sort_selection_list[times] < minimum:#如果找到最小值
        minimum = data_sort_selection_list[times]
        time = times#查找最小值的位置
        minimum_to_maximum.append(minimum)#添加最小值
        del data_sort_selection_list[time]#删除最小值
return minimum_to_maximumprint(selection_sort([4,6,2,3,3]))#输出为[2, 3, 3, 4, 6]
Go代码
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func SelectionSort(nums []int) []int {
    length := len(nums)
    var minIndex, tmp int
    for i := 0; i < length-1; i++ {
        minIndex = i
        for j := i + 1; j < length; j++ {
            if nums[j] < nums[minIndex] { // 寻找最小的数
                minIndex = j // 将最小数的索引保存
            }
        }
        tmp = nums[i]
        nums[i] = nums[minIndex]
        nums[minIndex] = tmp
    }
    return nums
}
Javascript代码
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function selectionSort(arr) {
            function swap(a, b) {
                let temp = arr[b];
                arr[b] = arr[a];
                arr[a] = temp;
            }
            for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
                let minIndex = i;
                for (let j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                    if (arr[minIndex] > arr[j]) {
                        minIndex = j;
                    }
                }
                swap(i, minIndex);
            }
        }
 
 
posted @ 2021-11-09 11:27  笨笨韩  阅读(20)  评论(0)    收藏  举报