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算法学习 - 选择排序的稳定性讨论(C++实现)

时间:2015-04-03 06:49:08      阅读:205      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:c++   选择排序   稳定性   

选择排序

选择排序的思想很简单。

  • 每次选择当前的最小数字。
  • 向后移动一位,选择第二小的数字。
  • 移动到倒数第二位,操作后截止。

还不懂的附上百度百科选择排序

稳定性

所以到底是不是稳定的呢?

不稳定解释

看过上面百度百科链接的人就会觉得一定不是稳定的啊。

因为例如如下:

[5 8 5 2 9 4]

这个在第一次选择最小的时候,就把5和2的位置掉换了,变成如下:

[2 8 5 5 9 4]
=========
[5 8 5 2 9 4]//这是原始数组,观察数字5的位置。

第一次操作就被放到另外一个5后面了,已经破坏了稳定性。

那么是不是就是不稳定的呢?

不绝对。

稳定解释

我们观察到,选择排序的不稳定,在于发生了位置交换。

那么不发生位置交换呢?
直接把最小的放到第一个位置上,把第二小的放到第二个位置上。

那么怎么才能实现呢?

  • 新开辟一个数组O(N)空间
  • 链表

这样我们就不会发生位置交换了!!

那么就是一个稳定的了。

结论

  1. 当数组实现,O(1)空间复杂度下是不稳定的。
  2. 当数组实现,O(n)空间复杂度可以达到稳定。
  3. 用链表可以实现稳定。

因为2和3虽然发生位置变换,但是没发生位置交换。所以相同的数字不会交换位置。

代码实现

下面我分别实现了上面结论中的1 和 3方法。
2写起来有点麻烦,暂时不想写了。

代码如下:

//
//  main.cpp
//  SelectSort
//
//  Created by Alps on 15/4/2.
//  Copyright (c) 2015年 chen. All rights reserved.
//

#include <iostream>

using namespace std;
//传统的选择排序
void SelectSort(int *arr, int length){
    int temp = 0;
    for (int i = 0; i < length; i++) {
        for (int j = i+1; j < length; j++) {
            if (arr[i] > arr[j]) {
                temp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }
    }
}

//////////////////下面是链表实现的稳定算法/////////////
typedef struct node{
    int val;
    node *next;
    node(int v): val(v), next(NULL){}
}*list;

list SelectSort_t(list header){
    if (header == NULL && header->next == NULL) {
        return NULL;
    }
    list swap;
    list curtemp = header;
    list temp = curtemp->next;

    while (curtemp && curtemp->next && curtemp->next->next) {
        while (temp && temp->next) {
            if (temp->next->val < curtemp->next->val) {
//                if (curtemp->next == temp) {
//                    curtemp->next = temp->next;
//                    temp->next = temp->next->next;
//                    curtemp->next->next = temp;
//                    continue;
//                }
                swap = temp->next;
                temp->next = swap->next;
                swap->next = curtemp->next;
                curtemp->next = swap;
                continue;
            }
            temp = temp->next;
        }
        curtemp = curtemp->next;
        temp = curtemp->next;
    }
    return header->next;
}



int main(int argc, const char * argv[]) {
    int a[]= {5, 8, 5, 2, 9, 4};
    SelectSort(a, sizeof(a)/sizeof(int));
    for (int i = 0; i < sizeof(a)/sizeof(int); i++) {
        printf("%d ",a[i]);
    }
    printf("\n");
    list header = new node(0);
    list temp;
    for (int j = 0; j < 6; j++) {
        temp = (list)malloc(sizeof(struct node));
        scanf("%d", &temp->val);
        temp->next = header->next;
        header->next = temp;
    }
    header = SelectSort_t(header);
    while (header) {
        printf("%d ",header->val);
        header = header->next;
    }
    return 0;
}

测试用例就是随便一串数字就可以了。

[ 5 8 5 9 2 4 ]

算法学习 - 选择排序的稳定性讨论(C++实现)

标签:c++   选择排序   稳定性   

原文地址:http://blog.csdn.net/alps1992/article/details/44844631

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