【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