直接选择排序原理

1.选择排序原理

选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是每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,直到全部待排序的数据元素排完。

表现最稳定的排序算法之一,因为无论什么数据进去都是O(n2)的时间复杂度,所以用到它的时候,数据规模越小越好。唯一的好处可能就是不占用额外的内存空间了吧。理论上讲,选择排序可能也是平时排序一般人想到的最多的排序方法了吧。
直接选择排序原理

2.基本过程

n个记录的文件的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果:

(1)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。

(2)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。

(3)以此类推,直到所有元素均排序完毕。

3.python代码实现

def select_sort(s):
    for i in range(len(s)-1): #只需要循环len(s)-1 次
        k=i  #定义变量K的原因是要存储最小元素的位置,方便最后进行交换
        for j in range(i+1,len(s)):
            if s[j]<s[k]:
                k=j
        if k!= i:   #s[k]是确定的最小元素,检查是否需要交换
            s[k],s[i]=s[i],s[k]
    return s

s=[3,2,5,1,8]
select_sort(s)

代码运行结果:
直接选择排序原理

4.算法分析

最佳情况:T(n) = O(n2) 最差情况:T(n) = O(n2) 平均情况:T(n) = O(n2)
空间复杂度为O(1) ,不稳定。
解释一下不稳定性为何:
选择排序是给每个位置选择当前元素最小的,比如给第一个位置选择最小的,在剩余元素里面给第二个元素选择第二小的,依次类推,直到第n-1个元素,第n个 元素不用选择了,因为只剩下它一个最大的元素了。那么,在一趟选择,如果当前元素比一个元素小,而该小的元素又出现在一个和当前元素相等的元素后面,那么 交换后稳定性就被破坏了。比较拗口,举个例子,序列5 8 5 2 9, 我们知道第一遍选择第1个元素5会和2交换,那么原序列中2个5的相对前后顺序就被破坏了,所以选择排序不是一个稳定的排序算法。

由此可见,直接选择排序的效率是很低的,如果想提高效率,则应该使用堆排序!堆排序是一种高效的选择排序算法,它的详细介绍请看下一节。