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排序算法分析【三】:选择排序(附Python&C++代码)

时间:2014-08-20 14:13:03      阅读:269      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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原理

选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。

bubuko.com,布布扣

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,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。

选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上,则它不会被移动。选择排序每次交换一对元素,它们当中至少有一个将被移到其最终位置上,因此对n个元素的表进行排序总共进行至多n-1次交换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中,选择排序属于非常好的一种。

复杂度分析

选择排序的交换操作介于bubuko.com,布布扣bubuko.com,布布扣次之间。选择排序的比较操作bubuko.com,布布扣次之间。选择排序的赋值操作介于bubuko.com,布布扣bubuko.com,布布扣次之间。


比较次数bubuko.com,布布扣,比较次数与关键字的初始状态无关,总的比较次数bubuko.com,布布扣。交换次数bubuko.com,布布扣,最好情况是,已经有序,交换0次;最坏情况是,逆序,交换bubuko.com,布布扣次。交换次数比冒泡排序较少,由于交换所需CPU时间比比较所需的CPU时间多,bubuko.com,布布扣值较小时,选择排序比冒泡排序快。

原地操作几乎是选择排序的唯一优点,当方度(space complexity)要求较高时,可以考虑选择排序;实际适用的场合非常罕见。

算法实现

Python版:

#-*- encoding: utf-8 -*-
        
def select_sort(st_bf):
    # 选择排序
    for i in xrange(len(st_bf)):
        temp = st_bf[i]
        location = i
        # 找出剩余部分最小值
        for j in xrange(i+1, len(st_bf)):
            if st_bf[j] < temp:
                temp = st_bf[j]
                location = j
        print  temp, location
        # 移动数组
        while location != i:
            st_bf[location] = st_bf[location-1]
            location -= 1
        st_bf[i] = temp
        print st_bf
        
st_bf = [6, 5, 3, 1, 8, 7, 2, 4, 2]
print st_bf
select_sort(st_bf)

结果为:

>>> ================================ RESTART ================================
>>> 
[6, 5, 3, 1, 8, 7, 2, 4, 2]
1 3
[1, 6, 5, 3, 8, 7, 2, 4, 2]
2 6
[1, 2, 6, 5, 3, 8, 7, 4, 2]
2 8
[1, 2, 2, 6, 5, 3, 8, 7, 4]
3 5
[1, 2, 2, 3, 6, 5, 8, 7, 4]
4 8
[1, 2, 2, 3, 4, 6, 5, 8, 7]
5 6
[1, 2, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 7]
6 6
[1, 2, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 7]
7 8
[1, 2, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
8 8
[1, 2, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
>>> 

C++版:

#include <iostream>
using namespace std;

void print (int st_bf[], size_t size){
    for (size_t i = 0; i < size; i++)
    {
        cout<< st_bf[i] << " ";
    }
    cout<< endl;
}

void select_sort(int *st_bf, size_t size){
    // 选择排序
    for (size_t i = 0; i < size; i++){
        int temp = st_bf[i]; // 缓存需要比较的值
        size_t location = i; // 缓存最小值的位置
        for (size_t j = i+1; j < size; j++){
            // 找出剩余部分最小值
            if (st_bf[j] < temp)
            {
                temp = st_bf[j];
                location = j;
            }
        }
        cout << temp << " " << location << endl;
        // 移动数组
        while (location != i){
            st_bf[location] = st_bf[location-1];
            location -= 1;
        }
        st_bf[i] = temp;
        print(st_bf, size);
    }

}

int main(){
    int st_bf2[] = {6, 5, 3, 1, 8, 7, 2, 4, 2};
    size_t size2 = sizeof(st_bf2)/sizeof(st_bf2[0]);
    select_sort(st_bf2, size2);
    return 0;
}
结果同上,不在贴出。

实际还可以优化一步,最后一步不用比较,肯定是最大的。不改了。

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排序算法分析【三】:选择排序(附Python&C++代码),布布扣,bubuko.com

排序算法分析【三】:选择排序(附Python&C++代码)

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