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选择排序(1)------直接选择排序

程序员文章站 2024-01-17 21:10:04
...

选择排序:

    每一次(第i次)循环时,在后面待排序的元素中选择排序码最小的元素,把它放在这次有序序列的第i个位置。当第n-2次循环时,只有一个元素未排序,就可以终止循环。

    接下来介绍一种比较常用的选择排序算法-----直接选择排序

直接选择排序:

基本步骤:

    第i次循环:

  1. 从下标位置在 i~n-1的元素中选择具有最小排序码的元素;
  2. 如果它不在第 i 个位置,则将它和第 i 个元素互换位置;
  3. 在这组元素中剔除这个具有最小排序码的元素,并且 i=i+1,重复上述过程。

排序实例:

i 0 1 2 3 4 5 k
初始序列 19 23 47 23 14 06 5
0 06 23 47 23 14 19 4
1 06 14 47 23 23 19 5
2 06 14 19 23 23 47 3
3 06 14 19 23 23 47 4
4 06 14 19 23 23 47 5

    当 i=0 时,具体的选择过程如下:

0 1 2 3 4 5 j k
06 23 47 23 14 19 1 1
06 23 47 23 14 19 2 1
06 23 47 23 14 19 3 1
06 23 47 23 14 19 4 4
06 23 47 23 14 19 5 4

算法实现:

     void selectSort(vector<int>& nums){
         int n=nums.size();
         
         for(int i=0;i<n-1;i++){
             int k=i;
             for(int j=i+1;j<n;j++){
                 if(nums[j]<nums[k])
                     k=j;
             }
             if(k!=i){
                 int temp=nums[k];
                 nums[k]=nums[i];
                 nums[i]=temp;
             }
         }
    }

算法分析:

  1. 直接选择排序算法中的比较次数与元素的初始排列无关,因为总是必须比较后面的待排序元素已确定当前元素具有最小的排序码。
  2. 元素的移动次数与元素的初始排列有关,因为当元素是从小到大排序时,移动次数是0;而最坏情况下,每次都要进行交换,移动次数是 3*(n-1)。
  3. 待排序元素的有序性对于选择排序的运行时间影响不大,因为每次循环时并没有对下一次要找的最小元素提供任何信息。因此,对于已排好序的序列或者各元素排序码相等的序列,直接选择排序所花费的时间与对于随机序列排序所花的时间基本相同。所以直接选择排序的执行时间比较固定。
  4. 对于元素规模很大,但是排序码较小的序列,这种算法有比较高的效率。因为,这种情况下移动元素所花费的时间比较大。
  5. 直接选择排序是一种不稳定的排序算法,例如,在上面的例子中,两个23的位置发生改变。  

参考资料:

  1. 《数据结构(用面向对象方法与C++语言描述)》(第2版) 殷人昆 主编   清华大学出版社