嵌入式 - 数据结构与算法：（1-11）排序算法 - 选择排序（Selection Sort）

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冒泡排序

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目 录

• • [2）选择排序（Selection Sort）](#2）选择排序（Selection Sort）)
  • • 2.1）核心思想
    • 2.2）算法步骤（升序）
    • 2.3）时间与空间复杂度
    • [2.4）C 语言代码示例](#2.4）C 语言代码示例)

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2）选择排序（Selection Sort）

选择排序是一种简单直观的比较排序算法

2.1）核心思想

每次从未排序的部分中选出最小（或最大）的元素，将其与未排序部分的第一个元素交换位置，从而逐步构建有序序列。

整个数组被分为两部分：

• 左侧：已排序（初始为空）
• 右侧：未排序（初始为整个数组）

每轮从右侧选出最小值，放到左侧末尾。

2.2）算法步骤（升序）

1. 在 arr[0...n-1] 中找到最小元素，与 arr[0] 交换；
2. 在 arr[1...n-1] 中找到最小元素，与 arr[1] 交换；
3. 重复上述过程，直到第 n-2 轮（最后一个元素自然有序）；
4. 排序完成。

注意：即使当前元素已经是最小值，也会"和自己交换"------但可通过判断避免无意义交换（非必须）。

2.3）时间与空间复杂度

情况	时间复杂度（始终为O(n²)）
最好	O(n²)
平均	O(n²)
最坏	O(n²)

• 空间复杂度：O(1)（原地排序）
• 稳定性：❌ 不稳定
  • 举例：[5, 5, 2] → 第一个 5 会和 2 交换，导致两个 5 的相对顺序改变。
• 交换次数：最多 n−1 次（比冒泡少很多）

2.4）C 语言代码示例

#include <stdio.h>

/**
 * @brief:		selection_sort ------ 选择排序函数（升序）
 * @note:		n - 输入数组长度
 */
void selection_sort(int arr[], int n) 
{
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) 
    {
        int min_index = i; // 假设当前 i 是最小值的位置

        // 在未排序部分 [i+1, n-1] 中找最小值
        for (int j = i + 1; j < n; j++) 
        {
            if (arr[j] < arr[min_index])
                min_index = j;
        }

        // 如果最小值不在 i 位置，则交换
        if (min_index != i) 
        {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[min_index];
            arr[min_index] = temp;
        }
    }
}

// 打印数组
void print_array(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

/* 主函数：测试选择排序 */
int main() 
{
    int arr[] = {64, 25, 12, 22, 11, 90, 34};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    printf("原始数组: ");
    print_array(arr, n);

    selection_sort(arr, n);

    printf("排序后数组: ");
    print_array(arr, n);

    return 0;
}

运行结果如下：

原始数组: 64 25 12 22 11 90 34 
排序后数组: 11 12 22 25 34 64 90 

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