C++實現選擇性排序(SelectionSort)
“選擇性排序”是數列排序的演算法之一。
其思路引點來源於經典的“可樂雪碧問題”
“現有兩杯飲料,一杯是雪碧,一杯是可樂,試問如何可以將兩杯飲料交換?”
“答:最簡單的解決方案就是利用一個空杯,創造一個快取區。”
選擇性排序就是利用線性搜尋數列並找到當前最小值,通過不斷的將當前最小值放置當前位置索引的演算法。
1、演算法思路
這是一個未排序的數列。
首先,線性搜尋數列,找到最小值。
將最小值替換為列中左端的數字並進行排序,如果最小值已經在左端,則不執行任何操作。
重複相同操作,直到所有的數字都被排序。
3、動畫演示
4、程式碼清單及其測試結果
#include <iostream> template <class T> int getSizeOfArray(T& ss){ return sizeof(ss)/ sizeof(ss[0]); } void selectionSort(int * ss,int size){ for(int i=0;i<size-1;i++){ int minimalIndex = i;//初始化當前範圍內最小值索引 for(int j=i+1;j<size;j++){//查詢當前範圍內最小值索引 if(ss[j]<ss[minimalIndex]){ minimalIndex = j; } } if(minimalIndex!=i){//如果當前範圍內最小值索引不為初始化索引,才進行交換 int cup = 0; cup = ss[i]; ss[i] = ss[minimalIndex]; ss[minimalIndex] = cup; } } } int main() { using namespace std; int ss[] = {2,3,5,1,8,6,9,7}; int size = getSizeOfArray(ss); cout<< "原數列:"; for(int i = 0;i<size;i++) { cout<< ss[i] << " "; } cout<< "\n" << "選擇性排序後:"; selectionSort(ss,size); for(int i = 0;i<size;i++) { cout<< ss[i] << " "; } return 0; }
6. 演算法分析
時間複雜度
選擇排序的交換操作介於 0 和 (n - 1) 次之間。選擇排序的比較操作為 n (n - 1) / 2 次之間。選擇排序的賦值操作介於 0 和 3 (n - 1) 次之間。
比較次數O(n^2),比較次數與關鍵字的初始狀態無關,總的比較次數N=(n-1)+(n-2)+…+1=n*(n-1)/2。交換次數O(n),最好情況是,已經有序,交換0次;最壞情況交換n-1次,逆序交換n/2次。交換次數比氣泡排序少多了,由於交換所需CPU時間比比較所需的CPU時間多,n值較小時,選擇排序比氣泡排序快。
穩定性
選擇排序是給每個位置選擇當前元素最小的,比如給第一個位置選擇最小的,在剩餘元素裡面給第二個元素選擇第二小的,依次類推,直到第n-1個元素,第n個元素不用選擇了,因為只剩下它一個最大的元素了。那麼,在一趟選擇,如果一個元素比當前元素小,而該小的元素又出現在一個和當前元素相等的元素後面,那麼交換後穩定性就被破壞了。比較拗口,舉個例子,序列5 8 5 2 9,我們知道第一遍選擇第1個元素5會和2交換,那麼原序列中兩個5的相對前後順序就被破壞了,所以選擇排序是一個不穩定的排序演算法。 [1]
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支援我們。