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資料結構--直接選擇排序

[size=medium][color=red]直接選擇排序 [/color][/size]
 選擇排序(Selection Sort)的基本思想是:每一趟從待排序的記錄中選出關鍵字最小的記錄,順序放在已排好序的子檔案的最後,直到全部記錄排序完畢。
  常用的選擇排序方法有直接選擇排序和堆排序。

直接選擇排序(Straight Selection Sort)

1、直接選擇排序的基本思想
  n個記錄的檔案的直接選擇排序可經過n-1趟直接選擇排序得到有序結果:
①初始狀態:無序區為R[1..n],有序區為空。
②第1趟排序
 在無序區R[1..n]中選出關鍵字最小的記錄R[k],將它與無序區的第1個記錄R[1]交換,使R[1..1]和R[2..n]分別變為記錄個數增加1個的新有序區和記錄個數減少1個的新無序區。
  ……
③第i趟排序
  第i趟排序開始時,當前有序區和無序區分別為R[1..i-1]和R[i..n](1≤i≤n-1)。該趟排序從當前無序區中選出關鍵字最小的記錄R[k],將它與無序區的第1個記錄R[i]交換,使R[1..i]和R[i+1..n]分別變為記錄個數增加1個的新有序區和記錄個數減少1個的新無序區。
 這樣,n個記錄的檔案的直接選擇排序可經過n-1趟直接選擇排序得到有序結果。

2、直接選擇排序的過程
  對初始關鍵字為49、38、65、97、76、13、27和49的檔案進行直接選擇排序的過程【參見動畫演示】

3、演算法描述
  直接選擇排序的具體演算法如下:
 void SelectSort(SeqList R)
 {
int i,j,k;
for(i=1;i<n;i++){//做第i趟排序(1≤i≤n-1)
k=i;
for(j=i+1;j<=n;j++) //在當前無序區R[i..n]中選key最小的記錄R[k]
if(R[j].key<R[k].key)
k=j; //k記下目前找到的最小關鍵字所在的位置
if(k!=i){ //交換R[i]和R[k]
R[0]=R[i];R[i]=R[k];R[k]=R[0]; //R[0]作暫存單元
} //endif
} //endfor
} //SeleetSort

4、演算法分析
(1)關鍵字比較次數
 無論檔案初始狀態如何,在第i趟排序中選出最小關鍵字的記錄,需做n-i次比較,因此,總的比較次數為:
n(n-1)/2=0(n2)

(2)記錄的移動次數
 當初始檔案為正序時,移動次數為0
 檔案初態為反序時,每趟排序均要執行交換操作,總的移動次數取最大值3(n-1)。
 直接選擇排序的平均時間複雜度為O(n2)。

(3)直接選擇排序是一個就地排序

(4)穩定性分析
 直接選擇排序是不穩定的
【例】反例[2,2,1]

演算法程式
void selectsort(int n,int[])
//選擇排序
//選擇排序(Selection Sort)的基本思想是:每一趟從待排序的記錄中選出關鍵字最小的記錄,
//順序放在已排好序的子檔案的最後,直到全部記錄排序完畢。
//常用的選擇排序方法有直接選擇排序和堆排序。
//複雜度n^2
//直接選擇排序是不穩定的
{
int i,j,x,l;
for(i=n-1;i>=1;i--)
{
x=a[i];
l=i;
for(j=0;j<i;j++)
{
if(a[j]>x)
{
x=a[j];
l=j;
}
}
a[l]=a[i];
a[i]=x;
}

}