常见排序算法 - 选择排序 (Selection Sort)

2014-01-13 W.Y. 更多博文 » 博客 » GitHub »

Sort Algorithm JavaScript

原文链接 https://bubkoo.github.io/2014/01/13/sort-algorithm-selection-sort/
注:以下为加速网络访问所做的原文缓存,经过重新格式化,可能存在格式方面的问题,或偶有遗漏信息,请以原文为准。


算法原理

选择排序(Selection Sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下,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毕。

选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上,则它不会被移动。选择排序每次交换一对元素,它们当中至少有一个将被移到其最终位置上,因此对n个元素的序列进行排序总共进行至多n-1次交换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中,选择排序属于非常好的一种。

图片来源于维基百科

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实例分析

以数组 arr = [8, 5, 2, 6, 9, 3, 1, 4, 0, 7] 为例,先直观看一下每一步的变化,后面再介绍细节

第一次从数组 [8, 5, 2, 6, 9, 3, 1, 4, 0, 7] 中找到最小的数 0,放到数组的最前面(与第一个元素进行交换):

                                min
                                 ↓
 8   5   2   6   9   3   1   4   0   7
 ↑                               ↑
 └───────────────────────────────┘

交换后:

 0   5   2   6   9   3   1   4   8   7

在剩余的序列中 [5, 2, 6, 9, 3, 1, 4, 8, 7] 中找到最小的数 1,与该序列的第一个个元素进行位置交换:

                        min
                         ↓
 0   5   2   6   9   3   1   4   8   7
     ↑                   ↑
     └───────────────────┘

交换后:

 0   1   2   6   9   3   5   4   8   7

在剩余的序列中 [2, 6, 9, 3, 5, 4, 8, 7] 中找到最小的数 2,与该序列的第一个个元素进行位置交换(实际上不需要交换):

        min
         ↓
 0   1   2   6   9   3   5   4   8   7
         ↑

重复上述过程,直到最后一个元素就完成了排序。

                    min
                     ↓
 0   1   2   6   9   3   5   4   8   7
             ↑       ↑
             └───────┘

                            min
                             ↓
 0   1   2   3   9   6   5   4   8   7
                 ↑           ↑
                 └───────────┘

                        min
                         ↓
 0   1   2   3   4   6   5   9   8   7
                     ↑   ↑
                     └───┘


                        min
                         ↓
 0   1   2   3   4   5   6   9   8   7
                         ↑   

                                    min
                                     ↓
 0   1   2   3   4   5   6   9   8   7
                             ↑       ↑
                             └───────┘  

                                min
                                 ↓
 0   1   2   3   4   5   6   7   8   9
                                 ↑      

                                    min
                                     ↓
 0   1   2   3   4   5   6   7   8   9
                                     ↑ 

图片来源于维基百科

JavaScript 语言实现

function selectionSort(array) {
  var length = array.length,
      i,
      j,
      minIndex,
      minValue,
      temp;
  for (i = 0; i < length - 1; i++) {
    minIndex = i;
    minValue = array[minIndex];
    for (j = i + 1; j < length; j++) {
      if (array[j] < minValue) {
        minIndex = j;
        minValue = array[minIndex];
      }
    }

    // 交换位置
    temp = array[i];
    array[i] = minValue;
    array[minIndex] = temp;
  }
  return array
}

参考文章