排序-选择排序

Posted 2021-04-15 lyear

选择排序

由第一个元素开始，与后续各元素逐个比较，找出最小值，并将最小值与一个元素交换位置；随后由第二个元素开始，同样与其余元素逐个比较，找出最小值与第二个元素交换位置；重复以上操作，直到至倒数第二个元素比较完成，此时数组有序。

编码实现

首先定义排序接口，后续排序实现将实现Sort接口：

抽取常用方法，以便后续使用

实现：

结果验证：

选取其中一次输出：

复杂度

该算法操作次数为 : (n-1)+(n-2)+(n-3)+(n-4)+...+1 = n*(n-1)/2 

平均时间复杂度为O(n^2)，平均空间复杂度为O(1)

稳定性

由于当排序较前的值与排在较后的小值发生交换时，将无法保证相同值的原始顺序，因此选择排序是不稳定排序。

优化思路

以上选择排序每次循环只选出最小值与前面元素交换，考虑每次循环同时选出最小值和最大值分别交换至前方和后方，从而减少循环处理次数。

优化后的选择排序实现

借助局部变量left、right记录此时范围内数组最小值与最大值应该在的位置，每次循环同时找出最小值与最大值，后续分别进行位置交换，此时需注意当待交换的最小值在right位置或待交换的最大值在left位置时，可能在发生一次交换后会导致原先确定的最大值/最小值发生改变，因此在两次交换中间需检测是否存在该特殊情况，如有需将位置修正再进行交换。

结果验证

耗时与循环操作比较测试

借助1~10的全排序来测试排序耗时，及比较循环操作的次数，优化后排序性能有稍微提升。