排序---選擇排序

1. 選擇排序

選擇排序（Select sort）是一種簡單直觀的排序算法。工做原理以下。首先在未排序序列中找到最小元素，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。【詳情見維基百科】

選擇排序的特色：

• 運行時間與序列初始順序無關（每一次都須要從已經排序部分的末尾到整個序列的尾部掃描）
• 數據次數移動少

選擇排序的示例動畫以下。紅色表示當前最小值，黃色表示已排序序列，藍色表示當前位置。

 

2. 選擇排序C++

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

void SelectSort(vector<int> &array){
    for(int i = 0; i < array.size(); i++){
        int idxOfMin = i;
        for(int j = i + 1; j < array.size(); j++){
            if(array[j] < array[idxOfMin])
                idxOfMin = j;
        }
        swap(array[i], array[idxOfMin]);
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    vector<int> a1 = {5, 9, 0, 1, 3, 6, 4, 8, 2, 7};
    SelectSort(a1);
    for(auto &it : a1)
        cout<<it<<' ';
    cout<<endl;

    return 0;
}

 3.採用大量隨機數據進行測試 

#include<iostream>
#include<vector>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
using namespace std;

void SelectSort(vector<int> &array){
    for(int i = 0; i < array.size(); i++){
        int idxOfMin = i;
        for(int j = i + 1; j < array.size(); j++){
            if(array[j] < array[idxOfMin])
                idxOfMin = j;
        }
        swap(array[i], array[idxOfMin]);
    }
}

// 判斷array是否有序
bool isOrder(vector<int> &array){
    for(int i = 1; i < array.size(); i++){
        if(array[i] < array[i-1])
            return false;
    }
    return true;
}

// 生成n個介於min，max之間的整型數
vector<int> RAND(int max, int min, int n) {
    vector<int> res;
    srand(time(NULL)); // 註釋該行以後，每次生成的隨機數都同樣
    for(int i = 0; i < n; ++i) {
        int u = (double)rand() / (RAND_MAX + 1) * (max - min) + min;
        res.push_back(u);
    }
    return res;
}

// 使用200000個介於1,10000之間的數據進行測試
int main(int argc, char const *argv[]) {
    vector<int> a = RAND(1, 10000, 200000);

    clock_t start = clock();
    SelectSort(a);
    clock_t end   = clock();
    cout << "Time goes: " << (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "sec" << endl;

    bool sorted = isOrder(a);
    cout<<sorted<<endl;
    return 0;
}

測試結果以下：

Time goes: 184.319sec
1
[Finished in 185.6s]

可見，對200000（20萬）個數據排序耗時184.3sec 。這通常是由於選擇排序在最好和最壞狀況下的時間複雜度都是O(n²)所致。而使用堆排序對20000000（2千萬）個數據排序只用了25.2sec。【點擊此處查看堆排序】

【點擊此處查看經常使用排序算法】