級別： ★☆☆☆☆
標籤：「演算法」「選擇排序」「Selection Sort」
作者： MrLiuQ
審校： QiShare團隊
本篇將重點介紹選擇排序，在講解選擇排序之前，我們先複習一下陣列和連結串列等知識。
一、陣列 or 連結串列?
陣列和連結串列作為常用的儲存資料結構，有各自的優勢與劣勢。
- 陣列的優勢在於查詢速度快。
- 連結串列的優勢在於插入與刪除速度快。
下面是兩者的時間複雜度：
| / | 陣列 | 連結串列 |
|---|---|---|
| 讀取 | O(1) | O(n) |
| 插入 | O(n) | O(1) |
| 刪除 | O(n) | O(1) |
為什麼呢？ 這與陣列與連結串列的儲存方式有關。
陣列是順序儲存，而連結串列是鏈式儲存。
- 順序儲存：所儲存的記憶體區域是連續的。
- 鏈式儲存：所儲存的記憶體區域是非連續的。
舉個例子：圖解一下
因此，當我們所儲存的資料經常查詢，則選擇陣列好一些。 如果我們的資料經常被操作，並且資料長度經常發生變化，則選擇連結串列好一些。
關於陣列的記憶體儲存還有幾個小知識點：
-
對於不可變陣列來說，每一次重新賦值都是一次記憶體整體遷移，相當於開闢了一塊新記憶體儲存資料。
-
對於可變陣列來說，系統會預留記憶體位置，當可變陣列的大小超過這個預留記憶體大小時，會做整體資料遷移，會遷移到一塊更大的預留記憶體位置。
二、選擇排序
我們先來看一下選擇排序的演算法流程：
解釋：
1.每一次迴圈 找到 未排序佇列中的最小值的index。（n次）
2.再與前置位交換，未排序佇列元素數-1
3.重複n次，得出最終排序佇列， 故時間複雜度 = O(n2)
下面是基於python的實現程式碼：
- 每一次迴圈 找到 未排序佇列中的最小值的index。（n次）
def findSmallest(arr):
smallest = arr[0]
smallest_index = 0
for i in range(1, len(arr)):
if arr[i] < smallest:
smallest = arr[i]
smallest_index = i
return smallest_index
複製程式碼- 再與前置位交換，未排序佇列元素數-1。(也可以加入新陣列)
def selectionSort(arr):
newArr = []
for i in range(len(arr)):
smallest = findSmallest(arr)
newArr.append(arr.pop(smallest))
return newArr
複製程式碼- 完整示例程式碼：
def findSmallest(arr):
smallest = arr[0]
smallest_index = 0
for i in range(1, len(arr)):
if arr[i] < smallest:
smallest = arr[i]
smallest_index = i
return smallest_index
def selectionSort(arr):
newArr = []
for i in range(len(arr)):
smallest = findSmallest(arr)
newArr.append(arr.pop(smallest))
return newArr
print selectionSort([5, 3, 2, 10, 6, 4, 7])
複製程式碼工程原始碼：QiAlgorithms的2-2demo
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