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  数据结构&算法 选择排序

  • 选择排序

    选择排序是一种简单的排序算法。该排序算法是一种基于就地比较的算法，其中，列表分为两部分，左端为已排序部分，右端为未排序部分。最初，已排序部分为空，未排序部分为整个列表。从未排序的数组中选择最小的元素，并与最左边的元素交换，该元素成为排序数组的一部分。此过程继续将未排序的数组边界向右移动一个元素。该算法不适用于大型数据集，因为它的平均和最坏情况下的复杂度为Ο(n2)，其中n是项数。

  • 选择排序如何工作？

    以下面描述的数组为例。
    selectsort
    对于排序列表中的第一个位置，将顺序扫描整个列表。当前存储14的第一个位置，我们搜索整个列表，发现10是最低值。
    selectsort
    因此，我们将10替换为14。一次迭代10（恰好是列表中的最小值）出现在已排序列表的第一位置。
    selectsort
    对于第二个位置（33个位置），我们开始以线性方式扫描列表的其余部分。
    selectsort
    我们发现14是列表中第二低的值，它应该出现在第二位。我们交换这些值。
    selectsort
    经过两次迭代后，两个最小值以排序的方式位于开头。
    selectsort
    将相同的过程应用于数组中的其余项目。
    以下是整个分类过程的图示-
    selectsort
    现在，让我们学习选择排序的一些编程方面。

  • 算法

    现在，我们对这种排序技术的工作原理有了更全面的了解，因此我们可以推导简单的步骤来实现选择排序。 
    
步骤 1 − 将最小值设置为位置0
步骤 2 − 搜索列表中的最小元素
步骤 3 − 在最小位置用值交换
步骤 4 − 增加最小值以指向下一个元素
步骤 5 − 重复，直到列表被排序

  • 伪码

    
procedure selection sort 
   list  : array of items
   n     : size of list

   for i = 1 to n - 1
   /* set current element as minimum*/
      min = i    
  
      /* check the element to be minimum */

      for j = i+1 to n 
         if list[j] < list[min] then
            min = j;
         end if
      end for

      /* swap the minimum element with the current element*/
      if indexMin != i  then
         swap list[min] and list[i]
      end if
   end for
  
end procedure

  • 实现

    以下是C语言的实现 
    
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>

#define MAX 7

int intArray[MAX] = {4,6,3,2,1,9,7};

void printline(int count) {
   int i;
  
   for(i = 0;i < count-1;i++) {
      printf("=");
   }
  
   printf("=\n");
}

void display() {
   int i;
   printf("[");
  
   // navigate through all items 
   for(i = 0;i < MAX;i++) {
      printf("%d ", intArray[i]);
   }
  
   printf("]\n");
}

void selectionSort() {
   int indexMin,i,j;
  
   // loop through all numbers 
   for(i = 0; i < MAX-1; i++) { 
  
      // set current element as minimum 
      indexMin = i;
    
      // check the element to be minimum 
      for(j = i+1;j < MAX;j++) {
         if(intArray[j] < intArray[indexMin]) {
            indexMin = j;
         }
      }

      if(indexMin != i) {
         printf("Items swapped: [ %d, %d ]\n" , intArray[i], intArray[indexMin]); 
      
         // swap the numbers 
         int temp = intArray[indexMin];
         intArray[indexMin] = intArray[i];
         intArray[i] = temp;
      }          

      printf("Iteration %d#:",(i+1));
      display();
   }
}  

void main() {
   printf("Input Array: ");
   display();
   printline(50);
   selectionSort();
   printf("Output Array: ");
   display();
   printline(50);
}
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