算法基础之----直接选择排序

算法基础之----直接选择排序（SelectSort）

假设有一个序列，元素个数为n，要对该序列进行排序。

在要排序的这一组数中，找到一个最小（或最大）元素，与第1个位置（下标为0）的元素进行交换。然后，再进行如上操作，从除第一个元素值外的所有元素中，找到

最小（或最大）的元素，与第二个位置（下标为1）处的元素进行交换；以此类推，直到第n-1个元素和第n个元素比较为止。

注：

如果要查找的元素就是下标为i的本身，则不需要进行交换，直接进行下一次循环。

例如：

元素序列：5 8 1 2 6 0 4 3 9 7 

第一次             0 8 1 2 6 5 4 3 9 1

第二次             0 1 8 2 6 5 4 3 9 7

….                     ….

第n-1次  0 1 2 3 4 5 6 7 9 8

第n次       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

 

手工过程：（假设一个数组array的长度为n）

第0趟：找出array中下标为0~n-1中最小（或最大）的元素tmp，与array[0]交换

第1趟：找出array中下标为1~n-1中最小（或最大）的元素tmp，与array[1]交换

….

第i趟：找出array中下标为i~n-1中最小（或最大）的元素tmp，与array[i]交换

…..

第n-2趟：将array中下表为n-2和下标为n-1的元素比较，找到合适的位置，进行交换。

如此过程就完成了排序。

代码实现：（此处数组的生成采用一个随机函数生成一个无序数组）

C语言：

#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<time.h>#include<stdlib.h>typedef unsigned char boolean;#define TRUE1#define FALSE0void initData(int *array, int count, int minValue, int maxValue);void showArray(int *array, int count);void directSelectSort(int *data, int count);//直接选择排序，升序void directSelectSort(int *data, int count) {int i;int minValueIndex;int index;int temp;for(i = 0; i < count-1; i++) {minValueIndex = i;for(index = i+1; index < count; index++) {if(data[index] < data[minValueIndex]) {minValueIndex = index;}}if(minValueIndex != i) {temp = data[minValueIndex];data[minValueIndex] = data[i];data[i] = temp;}}}void showArray(int *array, int count) {int i;for(i = 0; i < count; i++) {printf(i == 0 ? "%d" : ", %d", array[i]);}printf("\n");}void initData(int *array, int count, int minValue, int maxValue) {int i = 0;int value = maxValue - minValue + 1;srand(time(0));for(i = 0; i < count; i++) {array[i] = minValue + rand()%value;}}void main(void) {int *array;array = (int *)calloc(sizeof(int), 20);initData(array, 20, 1, 100);showArray(array, 20);directSelectSort(array, 20);showArray(array, 20);}

注：

如果是在Linux环境下，gcc编译，则，需要将main函数的返回值改为int，并且在最后加一句return 0;

Java语言：

public class SelectSort {public static void main(String[] args) {int[] array = new int[20];initData(array, 200);showData(array);selectSort(array);showData(array);}/** * 升序 * 直接选择排序的核心代码 * @param array */private static void selectSort(int[] array) {int len = array.length;int minIndex = 0;for(int i = 0; i < len-1; i++) {minIndex = i;for(int j = i+1; j < len; j++) {if(array[minIndex] > array[j]) {minIndex = j;}}int tmp;if(minIndex != i) {tmp = array[minIndex];array[minIndex] = array[i];array[i] = tmp;}}}/** * 显示数组 * @param array */private static void showData(int[] array) {for(int i = 0; i < array.length; i++) {System.out.printf(i == 0 ? "%d" : ", %d", array[i]);}System.out.println();}/** * 初始化一个数组，元素随机产生 * @param array要初始化的数组 * @param maxValue数组元素的最大值 */private static void initData(int[] array, int maxValue) {for(int i = 0; i < array.length; i++) {array[i] = (int)(Math.random()*maxValue);}}}

讨论：

1、 时间和空间复杂度的分析：

主要是比较次数，且始终是n(n-1)/2次，交换次数最多为n-1次，最少为0次，则，

时间复杂度为：O(n(n-1)/2) <==>O(n^2)

空间复杂度为：O(2)

2、 稳定性：

非稳定排序

3、 极端情况下的分析：

完全顺序的情况下，只存在比较，无需交换；

完全逆序的情况，并非最差情况。

极端情况下时间复杂度仍为O(n^2)。