TypeScript十大排序算法之選擇排序?qū)崿F(xiàn)示例詳解
目錄
- 一. 選擇排序的定義
- 二. 選擇排序的流程
- 三. 選擇排序的圖解
- 四. 選擇排序的代碼
- 五. 選擇排序的時(shí)間復(fù)雜度
- 六. 選擇排序的總結(jié)
一. 選擇排序的定義
選擇排序(Selection Sort)是一種簡(jiǎn)單的排序算法。
它的基本思想是:
- 首先在未排序的數(shù)列中找到最?。ù螅┰?,然后將其存放到數(shù)列的起始位置;
- 接著,再?gòu)氖S辔磁判虻脑刂欣^續(xù)尋找最?。ù螅┰兀缓蠓诺揭雅判蛐蛄械哪┪?。
- 以此類(lèi)推,直到所有元素均排序完畢。
選擇排序的主要優(yōu)點(diǎn)與數(shù)據(jù)移動(dòng)有關(guān)。
- 如果某個(gè)元素位于正確的最終位置,則它不會(huì)被移動(dòng)。
- 選擇排序每次交換一對(duì)元素,它們當(dāng)中至少有一個(gè)將被移到其最終位置上,因此對(duì)n個(gè)元素的表進(jìn)行排序總共進(jìn)行至多n-1次交換。
- 在所有的完全依靠交換去移動(dòng)元素的排序方法中,選擇排序?qū)儆诜浅:玫囊环N。
選擇排序的實(shí)現(xiàn)方式很簡(jiǎn)單,并且容易理解,因此它是學(xué)習(xí)排序算法的很好的入門(mén)途徑。
二. 選擇排序的流程
選擇排序流程詳細(xì)步驟:
- 首先將要排序的數(shù)組復(fù)制到一個(gè)新數(shù)組中,這樣原數(shù)組不會(huì)被改變。
- 初始化最小數(shù)字的索引值為0,然后在數(shù)組中循環(huán),在當(dāng)前索引后面的元素中找到最小的數(shù)字的索引。
- 如果當(dāng)前索引位置的數(shù)字不是最小數(shù)字,那么將這兩個(gè)數(shù)字互換。
- 繼續(xù)尋找下一個(gè)數(shù)字,直到索引到最后一個(gè)元素,此時(shí)整個(gè)數(shù)組已經(jīng)是從小到大排序的了。
- 重復(fù)上面的步驟,每次排序的范圍都會(huì)減少一個(gè),直到整個(gè)數(shù)組排序完畢。
三. 選擇排序的圖解
四. 選擇排序的代碼
以下是 TypeScript 實(shí)現(xiàn)的選擇排序代碼:
function selectionSort(arr: number[]): number[] { // 循環(huán)遍歷整個(gè)數(shù)組 for (let i = 0; i < arr.length; i++) { // 預(yù)設(shè)最小數(shù)的索引為當(dāng)前循環(huán)的索引 let minIndex = i; // 在后面的數(shù)中尋找更小的數(shù) for (let j = i + 1; j < arr.length; j++) { if (arr[j] < arr[minIndex]) {// 如果找到更小的數(shù),記錄它的索引minIndex = j; } } // 如果當(dāng)前循環(huán)的索引不是最小數(shù)的索引,交換它們 if (i !== minIndex) { [arr[i], arr[minIndex]] = [arr[minIndex], arr[i]]; } } // 返回排序后的數(shù)組 return arr;}// 測(cè)試數(shù)據(jù)const testArr = [5, 2, 9, 1, 5, 6];// 調(diào)用插入排序函數(shù)const sortedArr = selectionSort(testArr);// 打印結(jié)果console.log(sortedArr);
以下是代碼的詳細(xì)說(shuō)明:
- 首先循環(huán)遍歷整個(gè)數(shù)組。
- 在每一次循環(huán)中,預(yù)設(shè)最小數(shù)的索引為當(dāng)前循環(huán)的索引。
- 在后面的數(shù)中尋找更小的數(shù),如果找到更小的數(shù),記錄它的索引。
- 如果當(dāng)前循環(huán)的索引不是最小數(shù)的索引,交換它們。
- 重復(fù)步驟2-4,直到遍歷完整個(gè)數(shù)組。
- 返回排序后的數(shù)組。
五. 選擇排序的時(shí)間復(fù)雜度
計(jì)算選擇排序算法的時(shí)間復(fù)雜度,通常是通過(guò)分析算法中每一步的執(zhí)行次數(shù)來(lái)確定的。
我們分析選擇排序中的每一步,再將每一步的時(shí)間復(fù)雜度加起來(lái),最后得到的就是選擇排序的時(shí)間復(fù)雜度。
在選擇排序中,最多的操作是內(nèi)層循環(huán),其執(zhí)行了N-1次,并且每次執(zhí)行內(nèi)層循環(huán)都要花費(fèi)O(N)的時(shí)間。
- 因此,內(nèi)層循環(huán)的時(shí)間復(fù)雜度是O(N^2)。
外層循環(huán)也要執(zhí)行N-1次,因此,它的時(shí)間復(fù)雜度也是O(N^2)。
- 所以,整個(gè)選擇排序算法的時(shí)間復(fù)雜度是O(N^2)。
六. 選擇排序的總結(jié)
- 選擇排序是一種簡(jiǎn)單易懂的排序算法。
- 它的基本思想是遍歷整個(gè)列表,每次找出最小的元素,并且將它移到列表的最左邊,重復(fù)這個(gè)過(guò)程直到整個(gè)列表都有序排列。
- 在平均情況下,選擇排序的時(shí)間復(fù)雜度為 O(n^2),在最壞情況下與最好情況下都為 O(n^2)。
- 選擇排序在數(shù)據(jù)規(guī)模較小時(shí)非常適用,在數(shù)據(jù)規(guī)模較大時(shí)不夠高效。
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