排序算法--选择排序

和风化雨2025-02-05 16:09

选择排序虽然简单，但时间复杂度较高，适合小规模数据或教学演示。

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// 选择排序函数
void selectionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) { // 外层循环控制当前最小值的存放位置
        int minIndex = i; // 假设当前位置是最小值的索引

        // 内层循环查找未排序部分的最小值
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j; // 更新最小值的索引
            }
        }

        // 将找到的最小值与当前位置交换
        if (minIndex != i) {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[minIndex];
            arr[minIndex] = temp;
        }
    }
}

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#include <stdio.h>
// 打印数组函数
void printArray(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    int arr[] = {64, 25, 12, 22, 11}; // 待排序数组
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 计算数组长度

    printf("排序前的数组: \n");
    printArray(arr, n);

    selectionSort(arr, n); // 调用选择排序函数

    printf("排序后的数组: \n");
    printArray(arr, n);

    return 0;
}

优化建议

1）减少交换次数：在每轮循环中只记录最小值的索引，最后再交换。

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void selectionSortOptimized(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        if (minIndex != i) {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[minIndex];
            arr[minIndex] = temp;
        }
    }
}

2）双向选择排序：同时查找最小值和最大值，减少循环次数。

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void bidirectionalSelectionSort(int arr[], int n) {
    int left = 0, right = n - 1;
    while (left < right) {
        int minIndex = left, maxIndex = right;
        for (int i = left; i <= right; i++) {
            if (arr[i] < arr[minIndex]) minIndex = i;
            if (arr[i] > arr[maxIndex]) maxIndex = i;
        }
        if (minIndex != left) {
            int temp = arr[left];
            arr[left] = arr[minIndex];
            arr[minIndex] = temp;
        }
        if (maxIndex == left) maxIndex = minIndex; // 如果最大值在 left，已被交换到 minIndex
        if (maxIndex != right) {
            int temp = arr[right];
            arr[right] = arr[maxIndex];
            arr[maxIndex] = temp;
        }
        left++;
        right--;
    }
}