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数据结构与算法(三):带你读懂选择排序(Selection so

数据结构与算法(三):带你读懂选择排序(Selection so

作者: Coder编程 | 来源:发表于2019-06-26 19:38 被阅读0次
    求关注 带你读懂选择排序

    1. 基本介绍

    选择式排序(select sorting)也属于内部排序法,是从欲排序的数据中,按指定的规则选出某一元素,再依规定交换位置后达到排序的目的。

    2. 选择排序思想

    基本思想是:第一次从 arr[0]~arr[n-1]中选取最小值,与 arr[0]交换,第二次从 arr[1]~arr[n-1]中选取最小值,与 arr[1]交换,第三次从 arr[2]~arr[n-1]中选取最小值,与 arr[2]交换,…,第 i 次从 arr[i-1]~arr[n-1]中选取最小值,与 arr[i-1]交换,…, 第 n-1 次从 arr[n-2]~arr[n-1]中选取最小值,与 arr[n-2]交换,总共通过 n-1 次,得到一个按排序码从小到大排列的有序序列。

    3. 选择排序理解

    选择排序

    3.1 选择排序图解

    选择排序图解1
    选择排序图解2

    1.选择排序一共有数组大小-1 次排序
    2.每一次排序,又是一个循环,循环规则如下
    2.1 先假定当前这个数是最小数
    2.2 然后和后面的每个数进行比较,如果发现有比当前数更小的数,就重新确定最小数,并得到下标
    2.3 当遍历到数组的最后时,就得到本轮最小数和小标
    2.4 交换代码,再继续

    4. 选择排序代码

    
    /**
     * @author: Coder编程
     * @create: 2019-6-20 22:06
     * @description: 选择排序
     **/
    public class SelectionSort {
    
        /**
         * 选择排序
         * @param arr 待排序数组
         */
        public void selectionSort(Integer[] arr) {
            // 需要遍历获得最小值的次数
            // 要注意一点,当要排序 N 个数,已经经过 N-1 次遍历后,已经是有序数列
            for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
    
                int minindex = i; // 用来保存最小值得索引
                int min = arr[i]; // 用来保存最小值
    
                for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                    if (min > arr[j]) {// 说明假定的最小值,并不是最小
                        min = arr[j]; // 重置 min
                        minindex = j; // 重置 minIndex
                    }
                }
     
                // 如果假定最小值的索引发生了改变,则进行交换
                if(minindex != i){
                    arr[minindex] = arr[i]; //此时minindex为j,因此i与j交换
                    arr[i] = min;  //最小值给下标i
                }
                System.out.format("\n第 %d 趟:\t", i + 1);
                Arrays.asList(arr).stream().forEach(x -> System.out.print(x + " "));
            }
        }
    
    
        public static void main(String[] args) {
            //初始数组
            Integer arrays[] = {2,9,7,5,3};
     
            // 调用选择排序方法
            SelectionSort selection = new SelectionSort();
            System.out.print("欢迎个人公众号Coder编程:选择排序前:\t");
            Arrays.asList(arrays).stream().forEach(x -> System.out.print(x + " "));
            selection.selectionSort(arrays);
            System.out.print("\n欢迎个人公众号Coder编程:选择排序后:\t");
            Arrays.asList(arrays).stream().forEach(x -> System.out.print(x + " "));
        }
     
    }
    
    

    打印结果

    打印结果

    如果还有什么不理解的,可以把代码Debug抛一遍就明白了。

    5. 选择排序性能分析

    5.1 时间复杂度

    简单选择排序的比较次数与序列的初始排序无关。 假设待排序的序列有n个元素,则比较次数总是n(n - 1) / 2。
    而移动次数与序列的初始排序有关。当序列正序时,移动次数最少,为 0.
    当序列反序时,移动次数最多,为3n (n- 1) / 2。
    所以,综合以上,简单排序的时间复杂度为 O(n^2)。

    5.2 空间复杂度

    简单选择排序需要占用 1 个临时空间,在交换数值时使用。

    6. 选择排序扩展阅读

    6.1 C语言版

    #include <stdio.h>
    int main()
    {
        int i,j,t,a[11];    //定义变量及数组为基本整型
        printf("请输入10个数:\n");
        for(i=1;i<11;i++)
            scanf("%d",&a[i]);    //从键盘中输入要排序的10个数字
        for(i=1;i<=9;i++)
            for (j=i+1;j<=10;j++)
                if(a[i]>a[j])    //如果前一个数比后一个数大,则利用中间变量t实现两值互换
                {
                    t=a[i];
                    a[i]=a[j];
                    a[j]=t;
                }
        printf("排序后的顺序是:\n");
        for(i=1;i<=10;i++)
            printf("%5d", a[i]);    //输出排序后的数组
        printf("\n");
        return 0;
    }
    
    

    6.2 Python版

    
    def selectedSort(myList):
        length = len(myList)
        for i in range(0,length-1):
            smallest = i
            for j in range(i+1,length):
    
                if myList[j]<myList[smallest]:
                    tmp = myList[j]
                    myList[j] = myList[smallest]
                    myList[smallest]=tmp
            print("Round ",i,": ",myList)
    
    myList = [2,9,7,5,3]
    print("Selected Sort: ")
    selectedSort(myList)
    
    

    6.3 JS版

    
    var example=[2,9,7,5,3];
    function selectSort(arr){
        var len=arr.length;
        var minIndex,temp;
        console.time('选择排序耗时');
        for(i=0;i<len-1;i++){
            minIndex=i;
            for(j=i+1;j<len;j++){
                if(arr[j]<arr[minIndex]){
                    minIndex=j;
                }
            }
        temp=arr[i];
        arr[i]=arr[minIndex];
        arr[minIndex]=temp;
        }
        console.timeEnd('选择排序耗时');
        return arr;
    }
    console.log(selectSort(example));
    
    

    文末

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    参考文章:

    https://blog.csdn.net/qq_36249079/article/details/81584801

    https://www.cnblogs.com/shen-hua/p/5424059.html

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