【排序 - 直接选择排序】

选择排序（Selection Sort）是一种简单直观的排序算法，虽然不如快速排序或归并排序高效，但它易于理解和实现，适用于小型数据集合。

选择排序原理

选择排序的基本思想是每次从未排序的数据中选出最小（或最大）的元素，然后将它与未排序部分的第一个元素交换位置。通过重复这个过程，直到整个序列有序为止。

算法步骤

1. 找到最小元素：遍历数组，找到未排序部分的最小元素。
2. 交换位置：将找到的最小元素与未排序部分的第一个元素交换位置。
3. 重复：重复以上步骤，直到排序完成。

C语言实现

下面是用C语言实现选择排序的代码示例：

#include <stdio.h>

void swap(int* a, int* b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

void selection_sort(int arr[], int n) {
    int i, j, min_idx;

    // 遍历数组
    for (i = 0; i < n - 1; i++) {
        min_idx = i; // 假设当前位置是最小元素的位置

        // 在未排序的部分中找到最小元素的索引
        for (j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[min_idx]) {
                min_idx = j;
            }
        }

        // 将找到的最小元素与当前位置交换
        swap(&arr[min_idx], &arr[i]);
    }
}

int main() {
    int arr[] = {64, 25, 12, 22, 11};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    
    printf("排序前：");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
    
    selection_sort(arr, n);
    
    printf("排序后：");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
    
    return 0;
}

代码解释

• swap 函数用于交换数组中两个元素的位置。
• selection_sort 函数实现了选择排序的核心逻辑。外层循环控制未排序部分的起始位置，内层循环用于找到未排序部分的最小元素。
• 主函数 main 中展示了如何调用 selection_sort 函数来排序一个整型数组，并输出排序前后的数组内容。

时间复杂度

选择排序的时间复杂度为 O(n^2)，其中 n 是数组的长度。虽然选择排序的效率并不高，但它的实现简单直观，是学习排序算法的一个良好起点。

总结

选择排序虽然不如快速排序或归并排序高效，但其简单易懂的特点使得它在教学和理解排序算法的过程中具有重要意义。通过本文，我们深入了解了选择排序的原理和实现方式，并通过C语言代码展示了如何实现选择排序算法。对于理解算法设计和学习排序算法的基本思想有着重要的帮助。