Python排序演算法之 選擇排序

　　一、選擇排序(Selection sort)

　　選擇排序(Selection sort)是一種簡單直觀的排序演算法。它的工作原理是每一次從待排序的資料元素中選出最小(或最大)的一個元素，存放在序列的起始位置，所以稱為：選擇排序。

　　1、原理

　　設第一個元素為比較元素，依次和後面的元素比較，比較完所有元素找到最小的元素，將它和第一個元素互換

　　重複上述操作，我們找出第二小的元素和第二個位置的元素互換，以此類推找出剩餘最小元素將它換到前面，即完成排序

　　2、舉例

　　舉個例子，假設我現在有一個數列需要使用冒泡來排序 [11, 99, 33 , 69, 77, 88, 55, 11, 33, 36,39, 66, 44, 22]，

　　我們來看看使用冒泡的詳細步驟：

　　1、首先11作為比較元素和列表後面的所有元素比較，找到最小的11，並放在第一位，第一輪完了，列表

　　是 [11, 99, 33 , 69, 77, 88, 55, 11, 33, 36,39, 66, 44, 22]

　　2、然後，99作為比較元素，和後面的元素[33 , 69, 77, 88, 55, 11, 33, 36,39, 66, 44, 22]作比較，找到最小的11，

　　和第二位元素99交換位置，即第二輪比較完後，列表為 [11, 11, 33 , 69, 77, 88, 55, 99, 33, 36,39, 66, 44, 22]

　　3、第三輪比較完，22最小，和第三個元素33交換位置，列表變為 [11, 11, 22, 69, 77, 88, 55, 99, 33, 36,39, 66, 44, 33]

　　4、最終得到列表 [11, 11, 22, 33, 33, 36, 39, 44, 55, 66, 69, 77, 88, 99]

　　注：是一輪比較完後，找出最小的，再交換這個元素和對應輪數位置處的元素位置，每輪只交換一次。二氣泡排序是，沒比較一次，就交換一次位置，每輪要交換很多次。

　　二、程式碼

　　程式碼用jupyternotebook實現

　　實現思路： 使用雙重for迴圈，內層變數為i， 外層為j，在內層迴圈中不斷的比較相鄰的兩個值(j, j+1)的大小，如果j+1的值大於j的值，交換兩者位置，每迴圈一次，外層的i增加1，等到i等於(len(arr) - 1)的時候，結束迴圈

　　第一次看不懂很正常，不要灰心，下面是 jupyter 使用程式碼的實現

　　1 def selection_sort(arr):

　　2 """選擇排序"""

　　3 # 第一層for表示迴圈選擇的遍數

　　4 for i in range(len(arr) - 1):

　　5 # 將起始元素設為最小元素

　　6 min_index = i

　　7 # 第二層for表示最小元素和後面的元素逐個比較

　　8 for j in range(i + 1, len(arr)):

　　9 if arr[j] < arr[min_index]:

　　10 # 如果當前元素比最小元素小，則把當前元素角標記為最小元素角標

　　11 min_index = j

　　12 # 查詢一遍後將最小元素與起始元素互換

　　13 arr[min_index], arr[i] = arr[i], arr[min_index]

　　14 return arr

　　15 無錫看婦科的醫院

　　16 selection_sort([11, 99, 33 , 69, 77, 88, 55, 11, 33, 36,39, 66, 44, 22])

　　17 #返回結果 [11, 11, 22, 33, 33, 36, 39, 44, 55, 66, 69, 77, 88, 99]

　　三、特點

　　選擇排序和氣泡排序很類似，但是選擇排序每輪比較只會有一次交換，而氣泡排序會有多次交換，交換次數比氣泡排序少，就減少cpu的消耗，所以在資料量小的時候可以用選擇排序，實際適用的場合非常少。

　　比較性：因為排序時元素之間需要比較，所以是比較排序

　　穩定性：因為存在任意位置的兩個元素交換，比如[5, 8, 5, 2]，第一個5會和2交換位置，所以改變了兩個5原來的相對順序，所以為不穩定排序。

　　時間複雜度：我們看到選擇排序同樣是雙層迴圈n*(n-1))，所以時間複雜度也為：O(n^2)

　　空間複雜度：只需要常數個輔助單元，所以空間複雜度也為O(1)

　　記憶方法：選擇物件要先選最小的，因為嫩，哈哈

　　結果

　　Successfully !!!