python 大到小循环_python 实现·十大排序算法之选择排序(Selection Sort)

f8ab58c94add66f0acc4e077787d70e9.png

简介

选择排序(Selection Sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是:首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始位置,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完成。

算法实现步骤

  1. 初始状态:无序区为
    equation?tex=R%5Cleft%5B+1%2C%5Ccdots+%2Cn+%5Cright%5D+,有序区为空;
  2. i趟排序
    equation?tex=%5Cleft%28+i%3D1%2C2%2C3%2C%5Ccdots+%2Cn-1+%5Cright%29开始时,当前有序区和无序区分别为
    equation?tex=R%5Cleft%5B+1%2C%5Ccdots+%2Ci-1+%5Cright%5D+
    equation?tex=R%5Cleft%5B+i%2C%5Ccdots+%2Cn+%5Cright%5D+。该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小的记录
    equation?tex=R%5Cleft%5B+k+%5Cright%5D+,将它与无序区的第1个记录`R`交换,使
    equation?tex=R%5Cleft%5B+1%2C%5Ccdots+%2Ci+%5Cright%5D+
    equation?tex=R%5Cleft%5B+i%2B1%2C%5Ccdots+%2Cn+%5Cright%5D+分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区;
  3. equation?tex=n-1趟结束,所有元素完成排序。

Python 代码实现

# selection_sort 代码实现

from typing import List

def selection_sort(arr: List[int]):
    """
    选择排序
    :param arr: 待排序的List
    :return: 选择排序是就地排序(in-place)
    """
    length = len(arr)
    if length <= 1:
        return

    for i in range(length):
        min_index = i
        min_val = arr[i]
        for j in range(i, length):
            if arr[j] < min_val:
                min_val = arr[j]
                min_index = j
        arr[i], arr[min_index] = arr[min_index], arr[i]

# 测试数据

if __name__ == '__main__':
    import random
    random.seed(54)
    arr = [random.randint(0,100) for _ in range(10)]
    print("原始数据:", arr)
    selection_sort(arr)
    print("选择排序结果:", arr)

# 输出结果

原始数据: [17, 56, 71, 38, 61, 62, 48, 28, 57, 42]
选择排序结果: [17, 28, 38, 42, 48, 56, 57, 61, 62, 71]

动画演示

aa13ccc0a86761e4d05afe0063ae3ac8.gif
选择排序动画演示

算法分析

  • 时间复杂度
    选择排序的比较次数与序列的初始排序无关。假设待排序的系列有n个元素,那么比较次数总是
    equation?tex=%5Cfrac%7Bn%5Cleft%28+n-1+%5Cright%29%7D%7B2%7D+%5C%5C

    而移动次数与初始排序状态有关,当初始为顺序时,移动次数最少为0。当初始为逆序时,移动次数最多为
    equation?tex=%5Cfrac%7B3n%5Cleft%28+n-1+%5Cright%29%7D%7B2%7D+%5C%5C

    所以,选择排序的时间复杂度为
    equation?tex=O%5Cleft%28+n%5E2+%5Cright%29+
  • 空间复杂度
    空间复杂度就是在交换元素时那个临时变量所占的内存空间。平均的空间复杂度为:
    equation?tex=O%5Cleft%28+1+%5Cright%29+;
  • 稳定性
    排序过程中,相等元素的位置前后关系会发生变化,所以算法是不稳定的。
  • 综合评价

9642e4ba1f1ebb41c8858ccf2475a818.png

联系我们

个人博客网站:

首页_bling博客系统​www.bling2.cn
ae51c81e71807b28c454d9581b44fed2.png

Github地址:

https://github.com/lb971216008/Use-Python-to-Achieve​github.com

知乎专栏:

Python实现​zhuanlan.zhihu.com
e40dd40f0ebd5d2542b1450e496ac2aa.png

小专栏:

Python实现 - 小专栏​xiaozhuanlan.com
e40dd40f0ebd5d2542b1450e496ac2aa.png

是否专栏:

人类身份验证 - SegmentFault​segmentfault.com

98e71a991c5253b4b7c74002a7e4e1b1.gif
扫码关注微信公众号【不灵兔】,生活不易,拜托了。。。。

版权声明:本文为weixin_39585378原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。