数据结构之内部排序--简单选择排序

目录

• 概要
• 算法思想
• 算法分析
  • 稳定性与时间复杂度
• Python代码清单
• 有什么问题请联系我

概要

-IDE：Pycharm
-Python版本：python3.x
-算法分类：内部排序->选择类排序->简单选择排序

算法思想

第一趟简单选择排序时，从第一个记录开始，通过$n-1$次关键字比较，从$n$个记录中选出关键字最小的记录，并和第一个记录进行交换。
第二趟，从第二个记录开始，通过$n-2$次比较，选出最小的与第二个记录交换。
反复如此，经过$n-1$次简单选择排序，将把$n-1$个记录排到位，剩下的一个最小记录直接在最后，所以共需进行$n-1$趟简单选择排序。

算法分析

最好情况下，即待排序记录初始状态是正序，则不需要移动记录，最坏情况是倒序，此时移动的最多为$3(n-1)$次。
简单选择排序过程中需要进行的比较次数与初始状态无关，总共需要比较$sum_{i=1}^{n-1}=(n-1)+(n-2)+...+1= frac{n(n-1)}{2}$

稳定性与时间复杂度

排序算法	稳定性	时间复杂度	最好情况	最坏情况	空间复杂度
简单选择	不稳定	$O(n^2)$	$O(n^2)$	$O(n^2)$	$O(1)$

Python代码清单

# !/usr/bin/python3
# _*_ coding:utf-8 _*_
# 选择排序。

import sys, time, random


def SS(number, maxNumber):
    timeStart = time.time()  # 记录开始时间。
    listA = []  # 设置list容器
    for i in range(number):  # 循环生成列表元素
        listA.append(random.randint(0, maxNumber))  # 添加到列表

    timeEnd = time.time()  # 记录结束时间
    tiemIs = timeEnd-timeStart  # 计算耗时
    print('生成%d个数花费的时间是%f' % (number, tiemIs))  # 打印信息。
    # print(listA)  # 打印生成的列表。
    ############################################################
    # 快速排序。
    # aim = 0  # aim 用于存储找到的最小值。
    timeStart = time.time()  # 记录开始时间。
    for item in range(number-1):  # 外层循环，
        i = item  # 记录当前元素位置，也是目标位置，也是第一个比较元素。
        temp = listA[i]  # 记录当前元素的值
        for item2 in range(item+1, number):  # 内层循环。
            if listA[item2] < listA[i]:  # 判断的大小。
                i = item2  # 更新比较元素。
        listA[item] = listA[i]  # 将最小的元素放到目标位
        listA[i] = temp  # 将目标位的元素送到当前位。
        # print(listA[item])
    timeEnd = time.time()  # 记录结束时间。
    timeIs = timeEnd - timeStart  # 计算消耗时间。
    print('排序%d个数花费的时间是%f' % (number, timeIs))  # 打印输出相关信息。
    # print(listA)  # 打印输出列表。


if __name__ == '__main__':

    helpInfo = '''
        This program is for Select Sort.
        How to use it! Follow the example!

        python Select_Sort.py 10 100

        The 10 representative will generate ten numbers.
        100 representative the max-number you make.
        
    '''
    command = sys.argv[0:]  # 从键盘上获取输入。
    if len(command) != 3 or 'help' in command:  # 判断输入是否合法，或者有请求帮助的词。
        print(helpInfo)  # 打印帮助语句。
    else:
        try:
            number = int(command[1])  # 尝试将字符转化为int型数值。
            maxNumber = int(command[2])
        except ValueError:  # 转化失败，发生ValueError。
            print(helpInfo)  # 打印帮助文本。
            sys.exit(1)  # 以异常的方式退出程序
        SS(number, maxNumber)  # 一切正常，开始调用函数。

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