很多算法只有在数据经过排序后才管用,比如我们之前学习的二分查找。当然,很多语言都内置了排序算法,比如Python中的sort()函数和sorted()函数。我们可以直接调用内置函数完成排序,而不需要从头编写。
但是选择排序是快速排序的基石,而快速排序是一种重要的算法。所以,我们有必要对选择排序有一个基本的了解。
在学习选择排序之前,我们先回顾一下Python中的两种基本数据结构:数组和链表。
数组和链表
数组的特点就是:
数组中的每个元素在内存单元中都是连续的
数组的元素从0开始编号,我们可以通过编号立即找到某个元素,因此数组的访问元素速度为O(1)。
链表的特点就是:
链表中的元素可存储在内存的任何地方,每个元素都存储了下一个元素的地址,从而使一系列随机的内存地址串在一起。
在链表中添加元素很容易,只需将其放入内存,并将其地址存储在前一个元素中,因此链表的插入速度为O(1)
下面来对比一下数组和链表的基本操作的运行时间:
数组可以通过编号随机访问,因此读取速度为O(1)。但在数组中插入(或删除)元素,需要将后面的元素全部后移(或前移)。因此插入(或删除)的速度为O(n)。
链表只能顺序访问,因此读取速度为O(n)。但在链表中插入数据很简单,只需要修改它前面的那个元素指向的地址。因此插入或删除的速度为O(1)。
选择排序
做了这么多的铺垫,其实和选择排序也就只有半毛钱的关系。选择排序的思路很简单:
先找出最大(或最小)的元素放在第一位,其他不变
再找出次大(或次小)的元素放在第二位,其他不变
重复以上步骤,直至所有元素排列完毕
举一个例子(从小到大排序):
下面贴一个用Python实现的选择排序:
执行结果:
小结
需要存储多个元素时,可用数组或链表
数组的元素时连续的;链表的元素是分开的
数组的读取速度很快;链表的插入和删除速度很快
每天学习一点点,每天进步一点点。
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