排序算法之快速選擇排序


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  接算法的上一系列,在前幾篇博客中,已經分析了 交換算法(冒泡排序,快速排序)、插入算法(直接插入排序,希爾排序),這一系列我們談談選擇排序。

  選擇排序分為兩種,一種是直接選擇排序,一種是堆排序,下面我們看 直接選擇排序:

  百度百科:

    選擇排序(Selection sort)是一種簡單直觀的排序算法。它的工作原理是每一次從待排序的數據元素中選出最小(或最大)的一個元素,

    存放在序列的起始位置,直到全部待排序的數據元素排完。 選擇排序是不穩定的排序方法

    (比如序列[5, 5, 3]第一次就將第一個[5]與[3]交換,導致第一個5挪動到第二個5后面)

     直接選擇排序的基本思想是:

    即首先我們定義一個 n個元素的數組R[1,n],可以稱之為 無序區,隨之我們在定義一個有序區,且為空。

    1、第1趟排序 在無序區中,選出最小的元素,並記錄的它的下標,我們記為R[K],將它與無序區的第1個記錄R[1]交換,使R[1..1]和R[2..n]分別

      變為記錄個數增加1個的新有序區和記錄個數減少1個的新無序區。

    2、第i趟排序開始時,當前有序區和無序區分別為R[1..i-1]和R[i..n](1≤i≤n-1)。該趟排序從當前無序區中選出關鍵字最小的記錄R[k],

            將它與無序區的第1個記錄R[i]交換,使R[1..i]和R[i+1..n]分別變為記錄個數增加1個的新有序區和記錄個數減少1個的新無序區。

    這樣,n個記錄的文件的直接選擇排序可經過n-1趟直接選擇排序得到有序結果。
   時間復雜度

        首先我們選擇排序的交換操作介於 0 和 (n - 1) 次之間。選擇排序的比較操作為 n (n - 1) / 2 次之間。選擇排序的賦值操作介於 0 和 3 (n - 1) 次之間。

      比較次數O(n^2),比較次數與關鍵字的初始狀態無關,總的比較次數N=(n-1)+(n-2)+...+1=n*(n-1)/2。交換次數O(n),
        最好情況是,已經有序,交換0次;最壞情況交換n-1次,逆序交換n/2次。交換次數比 冒泡排序少多了,由於交換所需CPU時間比比較所需的CPU時間多,
      n值較小時,選擇排序比冒泡排序快。

    穩定性:

     選擇排序是給每個位置選擇當前元素最小的,比如給第一個位置選擇最小的,在剩余元素里面給第二個元素選擇第二小的,依次類推,

     直到第n-1個元素,第n個元素不用選擇了,因為只剩下它一個最大的元素了。那么,在一趟選擇,如果一個元素比當前元素小,

         而該小的元素又出現在一個和當前元素相等的元素后面,那么交換后穩定性就被破壞了。

      比較拗口,舉個例子,序列5 8 5 2 9,我們知道第一遍選擇第1個元素5會和2交換,那么原序列中兩個5的相對前后順序就被破壞了,

      所以選擇排序是一個不穩定的排序算法。

     代碼解析:

       

public static void sort(int a[]){
        if(a ==null || a.length<=0){
            return;
        }
        int minary;  //定義一個最下坐標
        int temp = 0; //定義一個臨時變量   
        for(int i =0;i<a.length-1;i++){
             minary = i;  //  將最小下標附一個初始值
             for(int j =i+1;j<a.length;j++){  // 遍歷無序區 的元素
                 if(a[j]<a[minary]){    
                     minary = j;     
                 }
             }
             if(minary != i){
                 temp = a[i];
                 a[i] = a[minary];
                 a[minary] =temp;
             }
        }
    }

  

 

 

 

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