看圖輕鬆理解數據結構與算法系列(選擇排序)

前言

推出一個新系列，《看圖輕鬆理解數據結構和算法》，主要使用圖片來描述常見的數據結構和算法，輕鬆閱讀並理解掌握。本系列包括各類堆、各類隊列、各類列表、各類樹、各類圖、各類排序等等幾十篇的樣子。

選擇排序

選擇排序是一種很簡單直觀的排序算法，主要思想就是每次從待排序的元素中選擇出最大或最小的那個元素，而後將其放至已排序序列的末尾，直到所有待排序序列都排序完畢。

排序要點

1. 初始狀態時，待排序序列爲a1,a2,...an，已排序序列爲空。
2. 第一趟排序，從待排序序列中找到最大或最小元素ak，將其與待排序序列的第一個元素a1對換，此時已排序序列爲ak，長度爲增長1，待排序序列長度減小1，變爲n-1，其中ak被抽走了。
3. 第二趟排序，從待排序序列中找到最大或最小元素aj，將其與待排序序列的第一個元素a2對換，此時已排序序列爲ak,aj，長度增長1，變爲2，待排序序列長度減小1，變爲n-2，其中aj又被抽走了。
4. 不斷進行上面的排序操做，直到通過n-1趟排序後完成整個序列的排序。最終待排序序列爲空，已排序序列長度爲n。

排序過程

假設咱們有以下5個元素，分別爲84,25,59,71,62，如今進行選擇排序。

第一趟，此時待排序序列爲84,25,59,71,62，任務是從中找到最小元素，並與第一個元素調換做爲已排序序列的第一個元素。最小元素能夠經過逐一比較找到。頭兩個元素比較，較小的是25，

接着下一個元素59與25比較，較小的是25，

接着下一個元素71與25比較，較小的是25，

接着下一個元素62與25比較，較小的是25，完成所有元素比較，最小元素爲25。

最小元素對調到原來待排序序列的第一個位置，便是放到已排序序列的尾部，此時已排序序列只有一個元素。而下一趟的待排序序列爲84,59,71,62，繼續尋找最小元素，84與59比較，59較小，

接着下一個元素71與59比較，較小的是59，

接着下一個元素62與59比較，較小的是59，完成所有元素比較，最小元素爲59。

最小元素對調到原來待排序序列的第一個位置，便是放到已排序序列的尾部，此時已排序序列有兩個元素。而下一趟的待排序序列爲84,71,62，繼續尋找最小元素，84與71比較，71較小，

接着下一個元素62與71比較，較小的是62，完成所有元素比較，最小元素爲62。

最小元素對調到原來待排序序列的第一個位置，便是放到已排序序列的尾部，此時已排序序列有三個元素。而下一趟的待排序序列爲71,84，繼續尋找最小元素，71與84比較，71較小，

71爲最小元素，對調到原來待排序序列的第一個位置，便是放到已排序序列的尾部，此時已排序序列有四個元素。下一趟只待排序序列只剩一個元素了，無需繼續比較，直接添加到已排序序列的尾部，完成整個排序工做。

穩定性

排序的穩定性主要是指在待排序序列中，存在多個具備相同值的元素，若是通過某種排序算法後這些相同值的元素之間相對次序保持不變，則稱該排序算法是穩定的。而若是它們之間相對次序打亂了，則爲不穩定。

選擇排序爲不穩定排序算法。

假設咱們要排序的序列爲84,25,84,71,62，這其中包含了兩個值爲84的元素，按照選擇排序方法對其進行排序。

第一趟排序，元素25和第一個元素84對調，

第二趟排序，元素62和第一個元素84對調，

第三趟排序，元素71和第二個元素84對調，

最終的狀態以下，能夠看到兩個值爲84的元素的次序已經變化了。

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