介绍:
简单选择排序的工作方式突出"选择"二字,每次从待排序数据中选择符合条件的元素放在已排序元素末尾。对于少量元素的排序,简单选择排序是一个有效的算法。
思想:
第一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,然后再从剩余的未排序元素中寻找到最小(大)元素,然后放到已排序的序列的末尾。以此类推,直到全部待排序的数据元素的个数为零。
性能分析:
时间复杂度:O(N^2)
空间复杂度:O(1)
稳定性:不稳定
代码实现:
// Java代码 class SimpleSelectionSort { public static void selectionSort(int[] a) { for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {// 遍历序列 int minIndex = i;// 记录最小元素位置 // 遍历无序序列寻找最小元素 for (int j = i + 1; j < a.length; j++) { if (a[j] < a[minIndex]) {// 更新最小元素下标 minIndex = j; } } // 将最小值放到已排序序列的末尾 int temp = a[i]; a[i] = a[minIndex]; a[minIndex] = temp; } } }
// C++代码 class SimpleSelectionSort { public: static void selectionSort(int a[], int length) { for (int i = 0; i < length - 1; i++) {// 遍历序列 int minIndex = i;// 记录最小元素位置 // 遍历无序序列寻找最小元素 for (int j = i + 1; j < length; j++) { if (a[j] < a[minIndex]) {// 更新最小元素下标 minIndex = j; } } // 将最小值放到已排序序列的末尾 int temp = a[i]; a[i] = a[minIndex]; a[minIndex] = temp; } } };
算法优化:
上面代码一次遍历只是找出未排序序列中的最小值,其实我们可以在遍历过程中同时找出最小值和最大值,并把每次找出的最大值按顺序放到每次排列数据的末尾。时间复杂度还是 O(N^2) ,只相对前面的减少了一半遍历次数。
// Java代码 class SimpleSelectionSort { public static void selectionSort(int[] a) { int left = 0;// 标记未排序序列左边界 int right = a.length - 1;// 标记未排序序列右边界 while (left < right) {// 遍历未排序序列 int minIndex = left;// 记录最小元素位置 int maxIndex = left;// 记录最大元素位置 // 遍历无序序列寻找最小元素 for (int i = left + 1; i <= right; ++i) { if (a[i] < a[minIndex]) {// 更新最小元素下标 minIndex = i; } if (a[i] > a[maxIndex]) {// 更新最大元素下标 maxIndex = i; } } // 将最小值放到已排序序列的左末尾 int temp = a[left]; a[left] = a[minIndex]; a[minIndex] = temp; if (maxIndex == left) {// 处理最大值为a[left]的特殊情况 maxIndex = minIndex; } // 将最大小值放到已排序序列的右末尾 temp = a[right]; a[right] = a[maxIndex]; a[maxIndex] = temp; ++left;// 修改未排序序列范围 --right; } } }
// C++代码 class SimpleSelectionSort { public: static void selectionSort(int a[], int length) { int left = 0;// 标记未排序序列左边界 int right = length - 1;// 标记未排序序列右边界 while (left < right) {// 遍历未排序序列 int minIndex = left;// 记录最小元素位置 int maxIndex = left;// 记录最大元素位置 // 遍历无序序列寻找最小元素 for (int i = left + 1; i <= right; ++i) { if (a[i] < a[minIndex]) {// 更新最小元素下标 minIndex = i; } if (a[i] > a[maxIndex]) {// 更新最大元素下标 maxIndex = i; } } // 将最小值放到已排序序列的左末尾 int temp = a[left]; a[left] = a[minIndex]; a[minIndex] = temp; if (maxIndex == left) {// 处理最大值为a[left]的特殊情况 maxIndex = minIndex; } // 将最大小值放到已排序序列的右末尾 temp = a[right]; a[right] = a[maxIndex]; a[maxIndex] = temp; ++left;// 修改未排序序列范围 --right; } } };