Go 数据结构选择排序

时间:2022-09-29 宇宙之一粟人气:0

选择排序

选择排序（selection sort）是一种原地（in-place)排序算法，适用于数据量较少的情况。由于选择操作是基于键值的且交换操作只在需要时才执行，所以选择排序长用于数值较大和键值较小的文件。

思想：

对一个数组进行排序，从未排序的部分反复找到最小的元素，并将其放在开头。

给定长度为 nnn 的序列和位置索引i=0 的数组，选择排序将：

遍历一遍序列，寻找序列中的最小值。在 [i...n−1] 范围内找出最小值 minValue 的位置 minIndex，
用当前位置的值交换最小值。第 i 项的值与交换 minIndex 的值交换，swap(nums[i],nums[minIndex])
对所有元素重复上述过程，直到整个序列排序完成。将下限 iii 增加1，并重复步骤 1 直到 i=n−2。

伪代码：

func selectionSort(nums []int, length int) {
  for i := 0; i < length-1; i++ { // O(N)
    minValue = nums[minIdx] // O(N)
    swap(nums[i], nums[minIndex]); // O(1), X may be equal to L (no actual swap)
  }
}

动画演示

Go 代码实现

package main
import "fmt"
func main() {
  unsorted := []int{40, 13, 20, 8, 12, 10, 27}
  length := len(unsorted)
  selectionSort(unsorted, length)
  for i := 0; i < length; i++ {
    fmt.Printf("%d\t", unsorted[i])
  }
}
func selectionSort(nums []int, length int) {
  var minIdx int // 被选择的最小的值的位置
  for i := 0; i < length-1; i++ {
    minIdx = i
    // 每次循环的第一个元素为最小值保存
    var minValue = nums[minIdx]
    for j := i; j < length-1; j++ {
      if minValue > nums[j+1] {
        minValue = nums[j+1]
        minIdx = j + 1
      }
    }
    // 如果最小值的位置改变，将当前的最小值位置保存
    if i != minIdx {
      var temp = nums[i]
      nums[i] = nums[minIdx]
      nums[minIdx] = temp
    }
  }
}

运行结果为：

[Running] go run "e:\Coding Workspaces\LearningGoTheEasiestWay\Go 数据结构\选择排序\main.go"\
8 10 12 13 20 27 40

总结

选择排序的优点：

易于实现，容易理解
原地排序（不需要额外的存储空间）,即空间复杂度为 O(1)O(1)O(1)

缺点：

扩展性较差
时间复杂度为 O(n2)O(n^2)O(n2)

稳定性：

选择排序是不稳定的排序算法。

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