算法與數據結構系列 ( 三 ) - 選擇排序法 - Select Sort

前言

首先咱們玩的是比較經典的選擇排序
選擇排序也是咱們本系列的第一個  O(n^2) 算法
不少人認爲最優的算法是  O(n log n) 級別的算法

這樣就衍生出了一個問題

 

爲何要學習 O(n^2) 級別的算法？

基礎：

O(n^2) 相對而言比較基礎，由簡入難。不少時候咱們作項目，或者是作其餘業務的時候。咱們可能找不到最優的解決辦法，可是咱們確定會一種最簡單的辦法。咱們先將功能實現，再進行優化。可能相對而言，會有一些性能上面的問題。可是隨着咱們慢慢優化，咱們也會慢慢找到新的，更優秀的方式

容易實現：

有些狀況下，咱們借用算法的思想去作項目的時候。由於自己達不到 O(n log n) 級別，那麼這個時候，咱們能夠選擇相對簡單，和容易實現的級別。如： O(n^2)

簡單有效：

某些特殊狀況下，簡潔有效

由簡入難：

簡單的排序算法思想，能夠衍生出複雜的排序算法。這也是我寫這個系列的緣由，可能不少人，作了好幾年的業務，也不必定用到算法。可是你的某些行爲可能偏偏就是算法思想

廢話很少說，直接開始了

 

插入排序，先簡單瞭解一下思路

首先咱們有這麼一段數據，咱們須要將他們從新整合有序

| 7 | 2 | 1 | 5 | 4 | 6 | 9 | 3 | 8 |

第一次排序

• 用選擇排序的思路就是先找到，最小數 1
  | 7 | 2 | 1 | 5 | 4 | 6 | 9 | 3 | 8 |

而後將如今的座標 1 的數值進行一次交換

7進行交換位置1

通過這次交換後，獲得如下數據。而且 1 也是最終位置

| 1 | 2 | 7 | 5 | 4 | 6 | 9 | 3 | 8 |

第二次排序

• 而後咱們再找到此時的最小數 2
  | 1 | 2 | 7 | 5 | 4 | 6 | 9 | 3 | 8 |
• 咱們發現 2, 就在最終位置。咱們能夠簡單一點，直接不動
• 通過這次交換後，獲得如下數據。而且 2 也是最終位置
  | 1 | 2 | 7 | 5 | 4 | 6 | 9 | 3 | 8 |

第三次排序

• 而後咱們繼續在當前數據中繼續尋找第三個，最小數 3，當前位置第一是 7
  | 1 | 2 | 7 | 5 | 4 | 6 | 9 | 3 | 8 |
• 而後將如今的座標 3 的數值進行一次交換
  7進行交換位置3
• 此時數據是這樣的
  | 1 | 2 | 3 | 5 | 4 | 6 | 9 | 7 | 8 |

第四次排序

• 而後咱們繼續在當前數據中繼續尋找第四個，最小數 4，當前位置第一是 5
• 5進行交換位置4
• 此時數據是這樣的
  | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 9 | 7 | 8 |

此後一直以此類推，直至到底

---

 

實現一下代碼，第一步#

• 生成數組，同時把生成數組的耗時記錄一下

/** 記錄開始時間 */
$timeStart =   millisecond();
/** 生成一個 100 的隨機數組，從 1 開始到 100 */
$sort =   generateSort($num,1,$num);
/** 記錄結束時間 */
$timeEnd =   millisecond();
/** 結束時間 - 開始時間，之後再也不申明 */
var_dump('生成數組須要時間：'. ($timeEnd - $timeStart) . " / ms");

第二步

• 進行排序，同時把排序性能耗時記錄一下
  tips： 在 php 當中，while 要比 for 快一丟丟
• 至於爲何這裏用 for，多是博主不會用 while 吧

/**
* 選擇排序操做方法 - for
* @param $sort
* @param $n
* @return mixed
*/
function get_select_sort_for($sort,$n){
  /** 將數據循環一次 */
  for($i = 0;$i < $n;$i++){
      /** 尋找數據中的最小值，同時跨過第一個元素 */
      for($j = $i + 1;$j < $n;$j++){
          /** 經過循環對比獲得最小值 */
          if($sort[$i] > $sort[$j]){
              /** 
                * 將最小值和當前的第一個元素進行位置交換
                * php 沒有位置交換的函數，因此簡單一點，先取出，再覆蓋
                */
              $item = $sort[$i];
              $sort[$i]   = $sort[$j];
              $sort[$j]   = $item;
          }
      }
  }  
  return $sort;
}

while

/**
* 選擇排序操做方法 - while
* @param $sort
* @param $n
* @return mixed
*/
function get_select_sort_while($sort,$n){
  $i = 0;
  while($i < $n){
      $j = $i + 1;
      while($j < $n){
          if($sort[$i] > $sort[$j]){
              $item = $sort[$i];
              $sort[$i]   = $sort[$j];
              $sort[$j]   = $item;
          }
      $j++;
      }
  $i++;
  }
  return $sort;
}

第三步

• 驗證數組是否正確，記錄時間

/** 記錄排序開始時間 */
$sortStart   =   millisecond();
/** 調用上面的排序方法 */
$result =   get_select_sort_for($sort,$num);
/** 記錄排序結束時間 */
$sortEnd = millisecond();
var_dump('排序耗時：'. ($sortEnd - $sortStart) . " / ms");
/** 驗證是否有序 */
$msg    =   isSort($result) ? 'Yes':'No';
var_dump('排序是否正確 ? ：' . $msg);
var_dump('本次排序大小：'. $num);

第四步

• 基本就是這樣，簡簡單單的完成了。
• 若是有疑問，或者寫錯的地方，請在下面評論留言
• 你們加油

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