python算法與數據結構-選擇排序算法(33)

時間 2019-11-15

原文原文鏈接

1、選擇排序的介紹

　　選擇排序（Selection sort）是一種簡單直觀的排序算法。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，而後，再從剩餘未排序元素中繼續尋找最小（大）元素，而後放到已排序序列的末尾。以此類推，直到全部元素均排序完畢。python

　　選擇排序的主要優勢與數據移動有關。若是某個元素位於正確的最終位置上，則它不會被移動。選擇排序每次交換一對元素，它們當中至少有一個將被移到其最終位置上，所以對n個元素的表進行排序總共進行至多n-1次交換。在全部的徹底依靠交換去移動元素的排序方法中，選擇排序屬於很是好的一種。算法

2、選擇排序的原理

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
再從剩餘未排序元素中繼續尋找最小（大）元素
而後放到已排序序列的末尾。以此類推，直到全部元素均排序完畢。

3、選擇排序的圖解

4、選擇排序總結

有N個數據，須要從未排序區挑選N-1次數據放在已排序區隊尾
每次從未排序區中挑選的數據要放在已排序的隊尾

5、選擇排序的python代碼實現

# 定義選擇排序函數
def selection_sort(list):
    # 計算須要排序的列表元素個數
    N = len(list)
    # 須要N-1次選擇操做
    for i in range(N-1):
        # 記錄最小值的小標
        minNum_index = i
        # 未排序區域從i+1到末尾N處，屬於未排序區，在未排序區在選出最小值處
        for j in  range(i+1,N):
            # 比較大小
            if list[minNum_index]>list[j]:
                #交換
                temp = list[minNum_index]
                list[minNum_index] = list[j]
                list[j] = temp
            
# 建立一個列表
numList = [19,2,13,8,34,25,7]

print("排序前：%s"%numList)
# 調用選擇排序
selection_sort(numList)
print("排序後：%s"%numList)

運行結果爲：數組

排序前：[19, 2, 13, 8, 34, 25, 7]
排序後：[2, 7, 8, 13, 19, 25, 34]

6、選擇排序的C語言代碼實現

版本一函數

#include <stdio.h>
//定義選擇排序函數
void selection_sort(int array[],int arrayLenght)
{
    // 須要N-1次選擇操做
    for (int i=0; i<arrayLenght-1; i++)
    {
        // 記錄最小值的下標
        int minNum_index = i;
        // 未排序區域從i+1到末尾N處，屬於未排序區，在未排序區再選出最小值處
        for (int j = i+1; j<arrayLenght; j++)
        {
            // 比較大小
            if (array[minNum_index]>array[j])
            {
                // 交換
                int temp = array[minNum_index];
                array[minNum_index] = array[j];
                array[j] = temp;
            }
        }
    }
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
   
    // 選擇排序函數聲明
    void selection_sort(int array[],int arrayLenght);
    // 建立數組
    int numArray[] = {19,2,13,8,34,25,7};
    // 調用排序
    selection_sort(numArray, 7);
    // 驗證
    for (int i =0; i<7; i++)
    {
        printf("%d ",numArray[i]);
    }

    return 0;
}

運行結果爲：spa

2 7 8 13 19 25 34

版本二3d

#include <stdio.h>
//定義選擇排序函數
void selection_sort1(int array[],int arrayLenght)
{
    // 須要N-1次選擇操做
    for (int i=0; i<arrayLenght-1; i++)
    {
        // 記錄最小值的下標
        int minNum_index = i;
        // 未排序區域從i+1到末尾N處，屬於未排序區，在未排序區再選出最小值處
        for (int j = i+1; j<arrayLenght; j++)
        {
            // 比較大小
            if (array[minNum_index]>array[j])
            {
                minNum_index = j;
            }
        }
        if (minNum_index != i)
        {
            int temp = array[i];
            array[i] = array[minNum_index];
            array[minNum_index] = temp;
            
        }
    }
}

int main(int argc, const char * argv[]) {
   
    // 選擇排序函數聲明
    void selection_sort1(int array[],int arrayLenght);
    // 建立數組
    int numArray[] = {19,2,13,8,34,25,7};
    // 調用排序
    selection_sort1(numArray, 7);
    // 驗證
    for (int i =0; i<7; i++)
    {
        printf("%d ",numArray[i]);
    }

    return 0;
}

運行結果爲：code

2 7 8 13 19 25 34

7、選擇排序的時間複雜度

最優時間複雜度：O(n2)
最壞時間複雜度：O(n2)

8、選擇排序的穩定性

　　選擇排序是給每一個位置選擇當前元素最小的，好比給第一個位置選擇最小的，在剩餘元素裏面給第二個元素選擇第二小的，依次類推，直到第n-1個元素，第n個元素不用選擇了，由於只剩下它一個最大的元素了。那麼，在一趟選擇，若是一個元素比當前元素小，而該小的元素又出如今一個和當前元素相等的元素後面，那麼交換後穩定性就被破壞了。比較拗口，舉個例子，序列5 8 5 2 9，咱們知道第一遍選擇第1個元素5會和2交換，那麼原序列中兩個5的相對先後順序就被破壞了，因此選擇排序是一個不穩定的排序算法。blog