python 选择排序(Selection Sort)

选择排序(Selection Sort)

选择排序是一种简单的排序算法。它的基本思想是:每次从未排序的部分中选择最小(或最大)的元素,将其放到已排序部分的末尾。重复这个过程,直到所有元素都被排序。

选择排序的步骤:
  1. 找到最小元素:在未排序部分中找到最小的元素。
  2. 交换位置:将最小元素与未排序部分的第一个元素交换位置。
  3. 重复过程:重复上述步骤,直到所有元素都被排序。
时间复杂度:
  • 最坏情况:O(n²)
  • 最好情况:O(n²)
  • 平均情况:O(n²)

选择排序的时间复杂度始终是 O(n²),因为它每次都需要遍历未排序部分来找到最小元素。

空间复杂度:
  • O(1) ------ 选择排序是一种原地排序算法,不需要额外的存储空间。

Python 实现

python 复制代码
def selection_sort(arr):
    n = len(arr)
    for i in range(n):
        # 假设当前索引 i 的元素是最小的
        min_idx = i
        # 在未排序部分中找到最小元素的索引
        for j in range(i+1, n):
            if arr[j] < arr[min_idx]:
                min_idx = j
        # 将最小元素与未排序部分的第一个元素交换
        arr[i], arr[min_idx] = arr[min_idx], arr[i]
    return arr

# 示例使用
arr = [64, 25, 12, 22, 11]
sorted_arr = selection_sort(arr)
print("排序后的数组:", sorted_arr)

输出结果

复制代码
排序后的数组: [11, 12, 22, 25, 64]

选择排序的详细过程

以数组 [64, 25, 12, 22, 11] 为例:

  1. 第一轮

    • 找到最小元素 11,与第一个元素 64 交换。
    • 数组变为 [11, 25, 12, 22, 64]
  2. 第二轮

    • 在未排序部分 [25, 12, 22, 64] 中找到最小元素 12,与第二个元素 25 交换。
    • 数组变为 [11, 12, 25, 22, 64]
  3. 第三轮

    • 在未排序部分 [25, 22, 64] 中找到最小元素 22,与第三个元素 25 交换。
    • 数组变为 [11, 12, 22, 25, 64]
  4. 第四轮

    • 在未排序部分 [25, 64] 中找到最小元素 25,与第四个元素 25 交换(无需交换)。
    • 数组保持不变 [11, 12, 22, 25, 64]
  5. 第五轮

    • 最后一个元素 64 已经位于正确位置。
    • 排序完成。

选择排序的优缺点

优点

  • 实现简单,易于理解。
  • 对于小规模数据排序效果较好。
  • 交换次数较少,最多交换 n-1 次。

缺点

  • 时间复杂度较高,不适合处理大规模数据。
  • 无论输入数据是否有序,时间复杂度始终为 O(n²)。

选择排序虽然简单,但在实际应用中由于其较高的时间复杂度,通常不用于处理大规模数据。

相关推荐
田里的水稻4 分钟前
C++_python_相互之间的包含调用方法
c++·chrome·python
2501_941870569 分钟前
面向微服务熔断与流量削峰策略的互联网系统稳定性设计与多语言工程实践分享
开发语言·python
sinat_286945199 分钟前
opencode
人工智能·算法·chatgpt
工口发动机26 分钟前
ABC440DEF简要题解
c++·算法
C++ 老炮儿的技术栈39 分钟前
什么是通信规约
开发语言·数据结构·c++·windows·算法·安全·链表
GIS之路1 小时前
GDAL 实现矢量裁剪
前端·python·信息可视化
零小陈上(shouhou6668889)1 小时前
K-近邻算法 - lazy learning的代表
算法·近邻算法
有一个好名字1 小时前
力扣-从字符串中移除星号
java·算法·leetcode
IT=>小脑虎1 小时前
Python零基础衔接进阶知识点【详解版】
开发语言·人工智能·python
智航GIS1 小时前
10.6 Scrapy:Python 网页爬取框架
python·scrapy·信息可视化