【算法】选择排序
内存的工作原理
需要将数据存储到内存时,请求计算机提供存储空间,计算机返回一个存储地址。需要存储多项数据时,有两种基本方式——数组和链表。
数组和链表
数组
- 使用数组意味着所有内容在内存中都是相连的(紧靠在一起的)。
- 在数组中添加新元素,如果没有了空间,就得移到内存的其他地方,因此添加新元素的速度会很慢。
优缺点
优点:
- 需要随机读取元素时,数组的效率很高,因为可以迅速找到数组的任何元素
缺点:
- 额外请求的位置可能根本用不上,这将浪费内存。你没有使用,别人也用不了。
- 待办事项超过10个后,你还得转移。
访问方式
随机访问和顺序访问
顺序访问:从第一个元素开始逐个地读取元素
随机访问:可直接跳到第n个元素
链表
- 链表中的元素可存储在内存的任何地方。
- 链表的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,并将其地址存储到前一个元素中。
- 只要有足够的内存空间,就能为链表分配内存。
优缺点
优点:
- 链表的优势在插入元素方面;
- 需要同时读取所有元素时,链表的效率很高。
缺点:
- 需要读取链表最后一个元素时,不能直接读取。因为不知道它的地址。必须依次访问元素1,元素2,直到最后一个
- 跳跃读取元素时,链表的效率很低
访问方式
仅支持顺序访问
数组和链表操作的运行时间
|
数组 |
链表 |
读取 |
O(1) |
O(n) |
插入 |
O(n) |
O(1) |
删除 |
O(n) |
O(1) |
O(n):线性时间
O(1):常量时间
中间插入&删除
中间插入
需要在中间插入元素时,使用链表要优于数组
原因:使用链表时,插入元素很简单,只需修改它前面的那个元素指向的地址。而使用数组时,则必须将后面的元素都向后移。如果没有足够的空间,可能还得将整个数组复制到其他地方
删除
删除元素,使用链表优于数组
原因:只需修改前一个元素指向的地址即可。而使用数组时,删除元素后,必须将后面的元素都向前移。
选择排序
原理
每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的数据元素排完。
时间复杂度
O(n×n),即O(n2)。
示例代码
方法1:
#将数组元素按从小到大的顺序排列 def findsmallest(arr): #定义一个查找最小元素的函数 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 sellectionSort(arr): #查找序列最小元素,返回并删除,得到新数组重复执行该过程 arr_new=[] for i in range(len(arr)): arr_new.append(arr.pop(findsmallest(arr))) return arr_new print(sellectionSort([1,4,2,5,7]))
方法2:
def select_sort(arr): for i in range(len(arr)): for j in range(i,len(arr)): if arr[j]<arr[i]: arr[j],arr[i]=arr[i],arr[j] return arr print(select_sort([1,3,65,2,3,0,33,-1]))