【数据结构 — 排序 — 选择排序】

一.选择排序

1.基本思想

每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的数据元素排完 。

2.直接选择排序

2.1算法讲解

• 在元素集合array[i]–array[n-1]中选择关键码最大(小)的数据元素
• 若它不是这组元素中的最后一个(第一个)元素，则将它与这组元素中的最后一个（第一个）元素交换
• 在剩余的array[i]–array[n-2]（array[i+1]–array[n-1]）集合中，重复上述步骤，直到集合剩余1个元素

直接选择排序的特性总结：

1. 直接选择排序思考非常好理解，但是效率不是很好。实际中很少使用
2. 时间复杂度：O(N^2)
3. 空间复杂度：O(1)
4. 稳定性：不稳定

2.2.代码实现

2.2.1.函数定义

Sort.h

#pragma once#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
#include<string.h>
#include<time.h>//打印
void PrintArray(int* a, int n);
//选择排序
void SelectSort(int* a, int n);

2.2.2.算法接口实现

Sort.c

#include"Sort.h"void PrintArray(int* a, int n)
{for (int i = 0; i < n; i++){printf("%d ", a[i]);}printf("\n");
}void Swap(int* p1, int* p2)
{int tmp = *p1;*p1 = *p2;*p2 = tmp;
}//选择排序
void SelectSort(int* a, int n)
{int begin = 0, end = n - 1;while (begin < end){int mini = begin, maxi = begin;for (int i = begin; i <= end; i++){if (a[i] > a[maxi])maxi = i;if (a[i] < a[mini])mini = i;}Swap(&a[begin], &a[mini]);if (begin == maxi)maxi = mini;Swap(&a[end], &a[maxi]);begin++;--end;}
}

2.2.3.测试代码实现

test.c

#include"Sort.h"void TestSelectSort()
{int a[] = { 2,4,5,7,8,0,9,6,3,1 };printf("排序前：");PrintArray(a, sizeof(a) / sizeof(int));printf("\n");printf("选择排序：");SelectSort(a, sizeof(a) / sizeof(int));PrintArray(a, sizeof(a) / sizeof(int));
}int main()
{TestSelectSort();return 0;

2.2.4.测试展示

3.堆排序

3.1.算法讲解

堆排序(Heapsort)是指利用堆积树（堆）这种数据结构所设计的一种排序算法，它是选择排序的一种。它是通过堆来进行选择数据。需要注意的是排升序要建大堆，排降序建小堆

如果想要更详细的了解堆排序，可以前往我之前的博客数据结构 —— 堆的实现（顺序表）（点击即可跳转），了解更多实现详情，以下这里，只是简单讲解展示堆排序的实现代码。

3.2.代码实现

3.2.1.函数定义

Sort.h

#pragma once#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<assert.h>
#include<stdbool.h>
#include<string.h>
#include<time.h>//打印
void PrintArray(int* a, int n);
//堆排序
void HeapSort(int* a, int n);

3.2.2.算法接口实现

Sort.c

#include"Sort.c"void Swap(int* p1, int* p2)
{int tmp = *p1;*p1 = *p2;*p2 = tmp;
}//向下调整建堆
void AdJustDown(int* a, int size, int parent)
{int child = parent * 2 + 1;while (child < size){if (child + 1 < size && a[child + 1] > a[child]){child++;}if (a[child] > a[parent]){Swap(&a[child], &a[parent]);parent = child;child = parent * 2 + 1;}else{break;}}
}
//堆排序
void HeapSort(int* a, int n)
{int end = n - 1;for (int i = (n - 1 - 1) / 2; i >= 0; i--){AdJustDown(a,n, i);}while(end > 0){Swap(&a[0], &a[end]);AdJustDown(a, end, 0);end--;}
}

3.2.3.测试代码实现

test.c

#include"Sort.c"void TestHeapSort()
{int a[] = { 2,4,5,7,8,0,9,6,3,1 };printf("排序前：");PrintArray(a, sizeof(a) / sizeof(int));printf("\n");printf("堆排序：");HeapSort(a, sizeof(a) / sizeof(int));PrintArray(a, sizeof(a) / sizeof(int));
}
int main()
{TestHeapSort();return 0;
}

3.2.4.测试展示