选择排序
时间复杂度:O(n²)
稳定性:不稳定
选择排序是一种简单直观的排序算法,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。
算法步骤
- 在未排序的序列中遍历找到最小的元素,放到已排序的序列末;
起始整个序列都是未排序的,已排序的序列个数为0,经过第一轮遍历,已排序的序列中有一个最小的元素
- 再从剩余未排序元素中继续寻找最小的元素,然后继续放到已排序的序列末;
剩余未排序元素中最小的元素,是整个序列中第2小的元素,经过第二轮遍历,已排序的序列中有两个最小的元素
- 重复
第2步
,直至所有元素均排序完成。
时间复杂度分析
假设序列有n个元素
,n>1
,根据算法步骤,第1轮需在n个元素中遍历n次查找到最小的元素,第2轮需在剩余的(n-1)个元素中遍历(n-1)次找到最小的元素,… 第n-1轮需在剩余的2个元素中找到最小的元素,第n轮剩余1个元素放在已排序元素的末尾。
函数表达式为:
f(n) = n+(n-1)+…+2+1
f(n) = (n+1)*n/2
f(n) = (n²+n)/2
用大O表示法,忽略常量、低阶和常数系数。
时间复杂度为:O(n²)
算法代码(Swift)
func selectionSort(numbers: [Int]) -> [Int] {
var sortedNumbers = numbers
for i in 0..<(sortedNumbers.count-1) {
print("\(sortedNumbers) (\(i)th circle begin)");
var minIndex = i
print("minIndex init with \(i)")
for index in (i+1)..
终端打印结果:
[1, 4, 3, 2, 0, 5, 6, 7, 8, 9] (random numbers)
[1, 4, 3, 2, 0, 5, 6, 7, 8, 9] (0th circle begin)
minIndex init with 0
minIndex changed to 4
swap at 4 and 0
[0, 4, 3, 2, 1, 5, 6, 7, 8, 9] (1th circle begin)
minIndex init with 1
minIndex changed to 2
minIndex changed to 3
minIndex changed to 4
swap at 4 and 1
[0, 1, 3, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9] (2th circle begin)
minIndex init with 2
minIndex changed to 3
swap at 3 and 2
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] (3th circle begin)
minIndex init with 3
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] (4th circle begin)
minIndex init with 4
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] (5th circle begin)
minIndex init with 5
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] (6th circle begin)
minIndex init with 6
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] (7th circle begin)
minIndex init with 7
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] (8th circle begin)
minIndex init with 8
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] (selection sort result)
为什么“选择排序”是不稳定的?
网上搜了一下,很多都说得云里雾里的,下面举个栗子说明:
假设某学校积分入学剩余2个学位,A、B、C三位学生先后报名,积分分别为[A(90), B(90), C(100)]
,积分从高到低排序,前两名获得入学资格,如果使用选择排序:
第一轮排序会将A
和C
交换,变成[C(100), B(90), A(90)]
,此时排序已完成;
A、B同积分,但原来A比B优先报名的,本应优先取得入学资格,排序后却变成了B在A的前面,现实中必然是不公平的。
因此可以看出,选择排序
是不稳定
的。
参考资料
RUNOOB.COM-1.2 选择排序