看图轻松理解数据结构与算法系列(选择排序)

前言

推出一个新系列，《看图轻松理解数据结构和算法》，主要使用图片来描述常见的数据结构和算法，轻松阅读并理解掌握。本系列包括各类堆、各类队列、各类列表、各类树、各类图、各类排序等等几十篇的样子。

选择排序

选择排序是一种很简单直观的排序算法，主要思想就是每次从待排序的元素中选择出最大或最小的那个元素，而后将其放至已排序序列的末尾，直到所有待排序序列都排序完毕。

排序要点

1. 初始状态时，待排序序列为a1,a2,...an，已排序序列为空。
2. 第一趟排序，从待排序序列中找到最大或最小元素ak，将其与待排序序列的第一个元素a1对换，此时已排序序列为ak，长度为增长1，待排序序列长度减小1，变为n-1，其中ak被抽走了。
3. 第二趟排序，从待排序序列中找到最大或最小元素aj，将其与待排序序列的第一个元素a2对换，此时已排序序列为ak,aj，长度增长1，变为2，待排序序列长度减小1，变为n-2，其中aj又被抽走了。
4. 不断进行上面的排序操做，直到通过n-1趟排序后完成整个序列的排序。最终待排序序列为空，已排序序列长度为n。

排序过程

假设咱们有以下5个元素，分别为84,25,59,71,62，如今进行选择排序。

第一趟，此时待排序序列为84,25,59,71,62，任务是从中找到最小元素，并与第一个元素调换做为已排序序列的第一个元素。最小元素能够经过逐一比较找到。头两个元素比较，较小的是25，

接着下一个元素59与25比较，较小的是25，

接着下一个元素71与25比较，较小的是25，

接着下一个元素62与25比较，较小的是25，完成所有元素比较，最小元素为25。

最小元素对调到原来待排序序列的第一个位置，便是放到已排序序列的尾部，此时已排序序列只有一个元素。而下一趟的待排序序列为84,59,71,62，继续寻找最小元素，84与59比较，59较小，

接着下一个元素71与59比较，较小的是59，

接着下一个元素62与59比较，较小的是59，完成所有元素比较，最小元素为59。

最小元素对调到原来待排序序列的第一个位置，便是放到已排序序列的尾部，此时已排序序列有两个元素。而下一趟的待排序序列为84,71,62，继续寻找最小元素，84与71比较，71较小，

接着下一个元素62与71比较，较小的是62，完成所有元素比较，最小元素为62。

最小元素对调到原来待排序序列的第一个位置，便是放到已排序序列的尾部，此时已排序序列有三个元素。而下一趟的待排序序列为71,84，继续寻找最小元素，71与84比较，71较小，

71为最小元素，对调到原来待排序序列的第一个位置，便是放到已排序序列的尾部，此时已排序序列有四个元素。下一趟只待排序序列只剩一个元素了，无需继续比较，直接添加到已排序序列的尾部，完成整个排序工做。

稳定性

排序的稳定性主要是指在待排序序列中，存在多个具备相同值的元素，若是通过某种排序算法后这些相同值的元素之间相对次序保持不变，则称该排序算法是稳定的。而若是它们之间相对次序打乱了，则为不稳定。

选择排序为不稳定排序算法。

假设咱们要排序的序列为84,25,84,71,62，这其中包含了两个值为84的元素，按照选择排序方法对其进行排序。

第一趟排序，元素25和第一个元素84对调，

第二趟排序，元素62和第一个元素84对调，

第三趟排序，元素71和第二个元素84对调，

最终的状态以下，能够看到两个值为84的元素的次序已经变化了。

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