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选择排序
「选择排序 selection sort」的工作原理非常直接:开启一个循环,每轮从未排序区间选择最小的元素,将其放到已排序区间的末尾。
设数组的长度为 n
,选择排序的算法流程如下图所示。
- 初始状态下,所有元素未排序,即未排序(索引)区间为
[0, n-1]
。 - 选取区间
[0, n-1]
中的最小元素,将其与索引0
处元素交换。完成后,数组前 1 个元素已排序。 - 选取区间
[1, n-1]
中的最小元素,将其与索引1
处元素交换。完成后,数组前 2 个元素已排序。 - 以此类推。经过
n - 1
轮选择与交换后,数组前n - 1
个元素已排序。 - 仅剩的一个元素必定是最大元素,无须排序,因此数组排序完成。
在代码中,我们用 k
来记录未排序区间内的最小元素。
=== "Java"
```java title="selection_sort.java"
[class]{selection_sort}-[func]{selectionSort}
```
=== "C++"
```cpp title="selection_sort.cpp"
[class]{}-[func]{selectionSort}
```
=== "Python"
```python title="selection_sort.py"
[class]{}-[func]{selection_sort}
```
=== "Go"
```go title="selection_sort.go"
[class]{}-[func]{selectionSort}
```
=== "JS"
```javascript title="selection_sort.js"
[class]{}-[func]{selectionSort}
```
=== "TS"
```typescript title="selection_sort.ts"
[class]{}-[func]{selectionSort}
```
=== "C"
```c title="selection_sort.c"
[class]{}-[func]{selectionSort}
```
=== "C#"
```csharp title="selection_sort.cs"
[class]{selection_sort}-[func]{selectionSort}
```
=== "Swift"
```swift title="selection_sort.swift"
[class]{}-[func]{selectionSort}
```
=== "Zig"
```zig title="selection_sort.zig"
[class]{}-[func]{selectionSort}
```
=== "Dart"
```dart title="selection_sort.dart"
[class]{}-[func]{selectionSort}
```
=== "Rust"
```rust title="selection_sort.rs"
[class]{}-[func]{selection_sort}
```
算法特性
- 时间复杂度为 $O(n^2)$、非自适应排序:外循环共
n - 1
轮,第一轮的未排序区间长度为n
,最后一轮的未排序区间长度为2
,即各轮外循环分别包含 $n$、$n - 1$、$\dots$、$3$、2
轮内循环,求和为\frac{(n - 1)(n + 2)}{2}
。 - 空间复杂度 $O(1)$、原地排序:指针
i
和j
使用常数大小的额外空间。 - 非稳定排序:如下图所示,元素
nums[i]
有可能被交换至与其相等的元素的右边,导致两者相对顺序发生改变。