【从头学数据结构和算法】选择排序及其优化（c++实现）

内容导读

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内容图文

c++实现的选择排序及其优化

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• 普通选择排序
• 优化1：一次找最大最小两值
• 测试
• 完整代码
  **

普通选择排序

原理

每次从为排序区间选择一个最小的数据与前面的交换。

性质

• 时间复杂度
  ——最好、最坏和平均：O（n^2）
• 空间复杂度
  ——O（1）：原地排序
• 稳定性
  ——不稳定！！！

代码

template<typename T> 
void select_sort0(T *a, int len) {
	// 首先检查数据的合法性（TODO 不完善）.
	if (a == NULL || len <= 1) {
		return;
	}
	
	int min = 0;	// 当前待排序的数据中最小值的下标 
	int j = 0;		// 内层循环（移动数据）计数变量   
	T temp = 0;		// 用于数据交换的临时变量 
	
	// 对未排序区间进行遍历 
	for (int i = 0; i < len; ++i) {
		min = i;
		// 在未排序区间中查找最小值 
		for (j = i+1; j < len; ++j) {
			if (a[j] < a[min]) {
				// 更新最小值下标 
				min = j; 
			}
		}  
		// 数据交换 
		temp = a[i];
		a[i] = a[min];
		a[min] = temp; 
	} 
} 

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优化1：一次找最大最小两值

原理

与普通的相同，只不过每次找最小和最大两值，然后交换两端的数据

性质

• 时间复杂度
  ——最好、最坏和平均：O（n^2）【耗时是普通方法的一半左右】
• 空间复杂度
  ——O（1）：原地排序
• 稳定性
  ——不稳定！！！

代码

template<typename T> 
void select_sort1(T *a, int len) {
	// 首先检查数据的合法性（TODO 不完善）.
	if (a == NULL || len <= 1) {
		return;
	}
	
	int min = 0;	// 当前待排序的数据中最小值的下标 
	int max = 0; 	// 当前待排序的数据中最小值的下标 
	int j = 0;		// 内层循环（移动数据）计数变量
	int k = len;   	// 记录已排序空间中最大值的交换位 
	T temp = 0;		// 用于数据交换的临时变量 
	
	// 对未排序区间进行遍历 (每次更新头尾的位置)
	for (int i = 0; i < k; ++i,--k) {
		min = i;
		max = i; 
		// 在未排序区间中查找最小值和最小值 
		for (j = i+1; j < k; ++j) {
			if (a[j] < a[min]) {
				// 更新最小值下标
				min = j; 
			}
			if (a[j] > a[max]) {
				// 更新最大值下标 
				max = j;
			} 
		} 
		if (min != i) {
			// 数据交换-最小值 
			temp = a[i];
			a[i] = a[min];
			a[min] = temp; 
		} 
		if (max == i) {
			// 防止之前的已经被换掉
			max = min; 
		}
		if (max != k-1) {
			// 数据交换-最大值 
			temp = a[k-1];  
			a[k-1] = a[max];
			a[max] = temp;	
		} 
	} 
} 

---

测试

以2000个整数进行测试，记录时间，同时assert是否与algorithm中sort结果相同。测试代码略，可见完整代码中。
测试结果时间（同时，assert未报错）如下图所示：
![在这里插入图片描述]
可见，优化效率提升基本接近于2倍，而且选择排序本身也比冒泡排序要快（详情见[【从头学数据结构和算法】冒泡排序及其优化（c++实现）]

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完整代码

排序及优化及测试 完整代码在：
https://github.com/zhangdanzhu/basic_data-structure_algorithm/blob/master/sort/cpp/selection_sort.cpp

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的【从头学数据结构和算法】选择排序及其优化（c++实现）全部内容，希望文章能够帮你解决【从头学数据结构和算法】选择排序及其优化（c++实现）所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

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