算法之排序——选择排序(1)——简单选择排序

而不同的排序算法则会采用不同的策略来实现这个目标。以下是简单选择排序的流程图:O(1)(只需要一个额外空间用于存储最小值所对应索引):下面给出 Python 语言实现简单选择排序算法的示例代码:

  • 本文目录导读:
  • 1、 算法思想:
  • 2、 算法流程图:
  • 3、 算法复杂度分析:
  • 4、 代码实现及演示:
  • 5、 总结与感言:

在计算机科学中,排序是一种重要的基本操作。它可以将一个无序的数据集合重新排列成有序的形式,便于后续操作和处理。而不同的排序算法则会采用不同的策略来实现这个目标。

算法之排序——选择排序(1)——简单选择排序

其中最简单、也是最容易理解和实现的算法之一就是“选择排序”,即每次从待排数组中选出最小(或者最大)元素放入已排好序部分末尾,直至整个数组有序为止。

今天我们来详细介绍一下这种经典且常用的排序方法:简单选择排序。

1. 算法思想:

初始时假设第一个元素为当前未知数列中最小值,然后遍历整个数列找到真正最小值,并与第一个位置交换。接着,在剩余未知元素中寻找新的最小值进行交换,以此类推直至所有元素按照升序或降序排列完成。

具体步骤如下:

算法之排序——选择排序(1)——简单选择排序

- 遍历待排数组,找到其余部分中(包括自己)最小/大值所对应索引;

- 将该索引位置上数字与当前起始位置数字进行交换;

- 重复以上过程直至全部数字被比较并排列有序。

2. 算法流程图:

以下是简单选择排序的流程图,可以更加直观地理解其具体实现过程:

3. 算法复杂度分析:

- 时间复杂度:O(n^2)(因为每次内部循环都要遍历剩余未知元素);

- 空间复杂度:O(1)(只需要一个额外空间用于存储最小值所对应索引);

- 不稳定性:不稳定。

注:算法的“稳定性”指在排序过程中相等元素之间的前后顺序是否保持不变。显然,简单选择排序无法保证这一点,即可能会改变原本相同数字之间的先后位置关系。

4. 代码实现及演示:

下面给出 Python 语言实现简单选择排序算法的示例代码,并通过随机生成数列进行演示:

```python

import random

def selection_sort(arr):

for i in range(len(arr)):

min_idx = i

for j in range(i+1, len(arr)):

if arr[j] <>

min_idx = j

arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]

return arr

if __name__ == '__main__':

nums = [random.randint(0, 100) for _ in range(10)]

print("待排数列:", nums)

sorted_nums = selection_sort(nums)

print("已排好序数列:", sorted_nums)

```

运行结果如下:

从上图可以看出,简单选择排序成功将原始随机生成的数列按照升序重新排列成了有序状态。

5. 总结与感言:

作为一种最基础、最朴素的排序算法之一,简单选择排序虽然存在时间复杂度较高和不稳定性等缺点,但其实现思路清晰明了、易于理解和掌握,并且在小规模数据集合处理时仍具有优越性能。同时,在学习更高级别的排序算法之前,也可以先通过这个方法来深入理解“比较-交换”类算法中所涉及到的核心概念和技巧。