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决胜经典算法之选择排序

萧文翰  · 掘金  ·  · 2019-09-19 06:15
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决胜经典算法之选择排序

习题答案

题目回顾

在上一篇文章中,我们以数列从小到大的排序方式为例,讲了冒泡排序。并在结尾处抛出一个思考题:

如果要实现从大到小排列,上述代码该做如何修改呢?

要解答这个问题十分简单,如果读者能明白从小到大排序的原理,就不难。

答案

根据冒泡排序法的原理,从小到大的排序是将较大元素依次排到最后。反之,从大到小的排序则是将较小的元素依次排到最后。
参考如下代码:

public void bubbleSort(int[] arr) {
   for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
   	for (int j = 0; j < arr.length - i; j++) {
   		if (arr[j] < arr[j + 1]) {
   			int temp = arr[j];
   			arr[j] = arr[j + 1];
   			arr[j + 1] = temp;
   		}
   	}
   }
}
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本篇的内容是第二种排序方法——选择排序。
还是之前的问题:

问题挑战

现有如下数字:
3,44,38,5,47,15,36,26,27,2,46,4,19,50,48
一共15个数字,请将其从小到大依次排列。

算法解析

所谓“选择排序”,就是选出数列中最大或者最小(根据题目要求,本例则是选出最小的元素)的元素放在数列的靠前位置(称为有序区)。然后再从剩余的元素(称为无序区)中选出最大或者最小的元素,放在已排序的部分后面。以此类推,直到结束。
怎么样?是不是感觉比冒泡排序更容易理解?还是先来看动图演示吧:

选择排序全过程

详细步骤

我们分步骤来拆解选择排序的全过程:

  1. 初始状态:无序区为R[1..n],有序区为空。
  2. 第i趟排序(i=1,2,3…n-1)开始时,当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(i..n)。该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小的记录 R[k],将它与无序区的第1个记录R交换,使R[1..i]和R[i+1..n)分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区。
  3. n-1趟结束,数组有序化了。

选择排序流程图

伪代码

接下来,我们使用伪代码实现上述过程。

SelectSort (input ele[],input length)
	for i <- 1 to length step 1
		min <- i
		for j <- i+1 to length step 1
		 if ele[j] < ele[min]
			min <- j
			end if
		swap(ele[j],ele[min])
	end
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Java代码实现

具体到Java编程语言,实现上述算法的代码如下所示:

public static void selectSort(int[] arr) {
	for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
		int min = i;
		for (int j = i; j < arr.length; j++) {
			if (arr[j] < arr[min]) {
				min = j;
			}
		}
		if (min != i) {
			int temp = arr[i];
			arr[i] = arr[min];
			arr[min] = temp;
		}
	}
}
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上述代码中,参数arr表示未经排序的数列。该方法运行结束后,arr将变为从小到大排序的数列。

思考题

  1. 如果要实现从大到小排列,上述代码该做如何修改呢?

思考题答案依旧会在下篇连载中公布,大家加油哦!




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