选择排序(Selection Sort)-- 初级排序算法

1 选择排序(Selection Sort)

选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理:首先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,然后,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。以此类推,直到所有元素均排序完毕。

算法描述
n个记录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。具体算法描述如下:

  • 初始状态:无序区为R[1…n],有序区为空;
  • 第i趟排序(i=1,2,3…n-1)开始时,当前有序区和无序区分别为R[1…i-1]和R(i…n)。该趟排序从当前无序区中选出关键字最小的记录 R[k],将它与无序区的第1个记录R交换,使R[1…i]和R[i+1…n)分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区;
  • n-1趟结束,数组有序化了。

动图演示
在这里插入图片描述

代码演示

class Solution:
    def sortArray(self, nums: List[int]) -> List[int]:
        if not nums or len(nums)==0: return []
        n = len(nums)
        for i in range(n-1):
            min = i
            for j in range(i+1, n):
                if nums[j] < nums[min]:
                    min = j
            temp = nums[i]
            nums[i] = nums[min]
            nums[min] = temp
        return nums

算法特性

  • 时间复杂度(最好): O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)
  • 时间复杂度(最坏): O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)
  • 时间复杂度(平均): O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)
  • 空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1)
  • 稳定性:不稳定

算法分析
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 ( n 2 ) O(n^2) O(n2)的时间复杂度,所以用到它的时候,数据规模越小越好。

参考资料

十大经典排序算法(动图演示)

### 初级 CSP 信息学奥林匹克竞赛 (CSP-J) 中的选择排序算法真题解析 #### 选择排序简介 选择排序一种简单直观排序算法。其基本思想是从待排序序列中选出最小(或最大)元素,并将其放到已排序序列的一端;然后从排序部分继续寻找最小(或最大)元素,放入已排序序列的另一端,依次类推直到所有元素都排好序。 **时间复杂度**: O(n^2),其中 n 表示数组长度。 **空间复杂度**: O(1),因为只需要常数级别的额外存储空间。 #### 真题实例分析 下面是一道来自初级 CSP 的选择排序题目: --- **题目描述** 给定一个包含 n 个整数的数组 a[],请你编写程序对它进行升序排列并输出结果。你可以使用任意一种稳定的内部排序算法完成任务,但这里我们特别推荐您尝试实现 **选择排序** 来解答本题。 输入格式: 第一行是一个正整数 T,表示测试数据组数; 对于每组测试数据, - 第一行有一个正整数 n (1 ≤ n ≤ 100) - 接下来有 n 个空格分隔开来的非负整数 ai (0 ≤ ai < 50) 输出格式: 针对每一组测试案例,在单独一行上打印出经过升序处理后的数字列表,相邻两个数之间用单个空格分割开来。 样例输入: ``` 2 4 98 36 74 12 5 3 7 9 1 5 ``` 样例输出: ``` 12 36 74 98 1 3 5 7 9 ``` 解法提示: 为了简化问题难度并且更贴近考试实际场景,您可以考虑采用最基础版本的选择排序来做这道题——即每次从尚排序的部分找到当前范围内值最小的那个位置 k ,再把它跟排序的第一个位置交换即可达到目的。 参考代码(Python 版本为例): ```python def selection_sort(arr): for i in range(len(arr)): min_idx = i # 寻找排序区间内的最小值下标 for j in range(i+1, len(arr)): if arr[j] < arr[min_idx]: min_idx = j # 将找到的最小值换到前面去 arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i] T = int(input()) for _ in range(T): n = int(input()) # 输入n个整数的数量 nums = list(map(int, input().split())) selection_sort(nums) print(" ".join(str(num) for num in nums)) ``` 此段 Python 实现了上述提到的经典选择排序过程,并按照题干要求完成了多次测试的数据读入、排序及展示功能。注意每个细节之处是否满足原题设定条件!
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