排序算法 - 直接选择排序

什么是直接选择排序?

直接选择排序(Selection Sort)是一种简单直观的排序算法。它的基本思想是每次在未排序的元素中选择最小(或最大)的元素,把它放到已排序的末尾(或开头)位置,直到所有元素都排好序。直接选择排序是一种不稳定的排序算法。其时间复杂度为 O(N^2)

在这里插入图片描述

算法步骤:

1. 从待排序序列中,找到关键字最小的元素;
2. 如果最小元素不是待排序序列的第一个元素,将其和第一个元素互换;
3. 从剩下的 N-1 个元素中,找到关键字最小的元素;
4. 重复步骤2、3,直到排序结束。

例如,对 [5, 3, 8, 6, 4] 进行直接选择排序,排序过程如下:

第一次排序:找到最小元素 3,与第一个元素 5 交换位置,序列变为 [3, 5, 8, 6, 4];
第二次排序:找到最小元素 4,与第二个元素 5 交换位置,序列变为 [3, 4, 8, 6, 5];
第三次排序:找到最小元素 5,与第三个元素 8 交换位置,序列变为 [3, 4, 5, 6, 8];
第四次排序:找到最小元素 6,与第四个元素 8 交换位置,序列变为 [3, 4, 5, 6, 8];
第五次排序:序列已经有序,排序结束。

最终得到的有序序列为 [3, 4, 5, 6, 8]。

直接选择排序有啥用呢?

虽然直接选择排序并不是最快的排序算法,但它有以下几个优点:

  1. 简单直观:直接选择排序的实现非常简单,易于理解和实现。

  2. 内存消耗小:直接选择排序算法的内存消耗较小,不需要额外的空间。

  3. 对小规模数据排序效率高:当数据量较小的时候,直接选择排序的效率比较高,因为它只需要比较n-1次(n为数据的个数)。

  4. 不会损坏原始序列的稳定性:直接选择排序不会改变两个相等元素的相对位置,因此是一种稳定的排序算法。

直接选择排序的算法的实现

void Swap(int* a, int* b)
{
    
    
	int tmp = *a;
	*a = *b;
	*b = tmp;
}
//直接选择排序
void SelectSort(int* arr, int n)
{
    
    
	int i=0, j=0,mini=0;
	for (i = 0; i < n - 1; i++)//对n个元素排序,则需要进行n-1次排序
	{
    
    
		mini = i;//排完一次后最小值在最前面,最小值的位置随着i的变化而变化
		for (j = i+1; j < n; j++)//开始进行选择排序,因为[0 - i]已经有序了,所以从下标为i+1开始
		{
    
    
			if (arr[j] < arr[mini])
			{
    
    
				mini = j;//将较小值的下标赋给mini
			}
		}
		Swap(&arr[mini], &arr[i]);//将每次循环的较小值移到i位置,i从0开始,
		//当i=n-1时就结束循环,此时就已经排好序了
	}
}

直接选择排序的总结

综上所述,直接选择排序虽然不是最优秀的排序算法,但它具有简单直观,内存消耗小、对小规模数据排序效率高和不会损坏原始序列的稳定性等优点,因此仍然是一个比较实用的排序算法。

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