十大经典排序算法之选择排序算法_选择算法十大经典方法-优快云博客

前言

终于进入到实际算法的学习中来了。算法学习，我打算先从十大经典排序算法入手，从最基础的排序进行算法思维、程序抽象、代码素养这三方面自我纠正和梳理。（因为我感觉我的代码水平非常差，目前只能做到通过边搜遍写的方式完成，完全不能手搓正确的代码，甚至连伪代码都会出现纰漏，实在是惭愧）。我打算以C++为基础，C#、JAVA、Python等选择性梳理，但我相信之后我会逐步完善的。

1、十大经典排序算法

通过对网络资料的梳理，可以列出以下十大经典排序算法（Ten Classical Sorting Problems Algorithm）：

选择排序（Selection-Sort）

插入排序（Insertion-Sort）

冒泡排序（Bubble-Sort）

希尔排序（Shell's Sort）/缩小增量排序（Diminishing Increment Sort）

归并排序（Merge-Sort）

快速排序（Quick-Sort）

堆排序（Heap-Sort）

计数排序（Count-Sort）

桶排序（Bucket-Sort）

基数排序（Radix-Sort）

这十大排序所蕴含的一些思想可以认为是入门级的、经典级的，并且对于编程思维的培养是有益的，非常适合我这样一个编程、算法小白去做的。在正式开始写算法内容之前，让我们先来了解一下排序算法的稳定性这个概念。

2、排序算法稳定性的定义：

假定在待排序的记录序列中，存在多个具有相同的关键字的记录，若经过排序，这些记录的相对次序保持不变，即在原序列中，A1=A2，且A1在A2之前，而在排序后的序列中，A1仍在A2之前，则称这种排序算法是稳定的；否则称为不稳定的。用通俗移动的话来说：

稳定：如果a原本在b前面，而a=b，排序之后a仍然在b的前面。

不稳定：如果a原本在b的前面，而a=b，排序之后a可能会出现在b的后面。

闲话不多说，我们开始我们今天的主题：十大经典排序算法之选择排序算法。

3、选择算法实例演示

选择排序（Select Sort）是直观的排序。从头开始，依次向后比较，后数中存在的最小值与头部尚未排序的值进行交换。

即在一个长度为n的无序数组中，第一次遍历n-1个数找到最小的和第一个数交换。

第二次从下一个数开始遍历n-2个数，找到最小的数和第二个数交换。

重复以上操作直到第n-1次遍历最小的数和第n-1个数交换，排序完成。

因此，我们可以发现，这个选择排序算法是一个稳定算法。

4、程序（C++、Python）以及注意事项

为了能够体现程序的良好的适配性，我所设计的两个程序都加上了输入任意长度数组的功能。这两个代码即粘即用，数组长度自定。（PS：Python的程序我多加了一步输入数组的长度，因为我对Python如何输入任意长度的数组还不太熟练，但是程序的目的依旧是达到了）

C++程序：

#include <iostream>//标准头文件
#include<vector>//二维数组头文件

using namespace std;//命名空间
int main()
{
    vector<int>A;//A数组
    int number, i = 0, n;//定义参数
    char chr;

    cout << "输入数组（以空格为分隔符）:";
    while (cin >> number)//输入的数字
    {
        A.push_back(number);//尾部数字
        i++;//加数
        cin.get(chr);//获取数字
        if (chr != ' ')
            break;
    }

    n = A.size();//数组长度

    for (int i = 0; i < n; i++)//主算法
    {
        int min = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++)
        {
            if (A[min] > A[j])
            {
                min = j;//后数比前数小，则将后数的序号赋值到前数，形成从小到大
            }
        }
        int temp = A[i];//交换目标值与最小值
        A[i] = A[min];
        A[min] = temp;
    }
    cout << "选择排序后的数组:";
    for (int j = 0; j < n; j++)
        cout << A[j] << " ";

}

我们以数组[32,21,13,76,48,99,123,12]这样一个长度为8的数组进行测试，结果如下：

测试结果良好。

Python：

##!/usr/bin/python3
#coding=utf-8
#选择算法

import sys
def selection_sort(array):#定义选择算法的函数
     
    for i in range(len(array)-1):#长度为l的数组要进行l-1次比较，i的初始值为0
        min_index = i#初始化最小序号
        for j in range(i+1, len(array)):#从后面的数开始比较
            if array[j] < array[min_index]:
                min_index = j#后面的数小于前面的，则将后数的序号赋值给最小序号
        if min_index != i:#当最小序号不是当前序号时
                array[i], array[min_index] = array[min_index], array[i]#交换两数
    return array

if __name__ == '__main__':#声明一个主函数
    array = []#声明一个不定数组
    lengthofarray=input('Please enter the lenth of the array:')#确定不定数组的长度
    lengthofarray_int=int(lengthofarray)#强制转换成int型，因为range函数中必须是int型不能是str
    for i in range(lengthofarray_int):#开始输入长度为lengthofarray_int的数组（循环lengthofarray_int次）
        array.append(int(input('Please enter each number of the array:')))
    print(selection_sort(array))#调用之前定义的selection_sort函数，完成排序

我们同样以数组[32,21,13,76,48,99,123,12]这样一个长度为8的数组进行测试，结果如下：

这里注意，我们输入数组的时候是输入一个数，打一个回车，并且要保证数组长度和输入的数组长度保持一致（不能长也不能短）（PS:好吧，这里的程序确实有点不太牢靠了，但是能用，只要你不刁难他 :) ）

我们用Jupyter运行这个程序