C++实现选择排序并改进为通用型

选择排序是一种简单直观的排序算法，主要通过多次选择最小（或最大）的元素来实现排序。它的基本思想是将待排序的数组分为已排序和未排序两部分，初始时已排序部分为空，未排序部分包含全部元素。

选择排序的具体步骤如下：

从未排序部分找到最小（或最大）的元素。
将这个最小（或最大）元素与未排序部分的第一个元素交换位置。
将已排序部分的范围扩大一个元素，未排序部分的范围缩小一个元素。
重复上述过程，直到未排序部分为空。

选择排序的时间复杂度为 𝑂(𝑛2)O(n2)，其中 𝑛n 是待排序元素的数量。这使得它在处理大量数据时效率较低，但由于其简单性和易于实现，通常在小规模数据排序或学习排序算法时使用。

c++实现一般选择排序

/*选择排序*/
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
void selectionSort(int arr[], int n)
{
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		int minIndex = i;//保存最小值下标
		for (int j = i + 1; j < n; j++)
		{
			if (arr[j] < arr[minIndex])
			{
				minIndex = j;			
			}	
		}
		swap(arr[i], arr[minIndex]);//交换
	}
}
int main()
{
	int ar[10] = { 3,5,1,7,9,2,0,6,4,8 };
	selectionSort(ar, 10);
	for (int i=0; i < 10; i++)
		cout << ar[i] << " ";
	cout << endl;
}

选择排序改进

1、自定义数据类型，验证程序通用性

#ifndef SELECTIONSORT_STUDENT_H
#define SELECTIONSORT_STUDENT_H
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
using namespace std;
//学生结构体
struct Student
{
	string name;
	int score;
	bool operator<(const Student &otherStudent)//<运算符重载
	{
		return score!=otherStudent.score? score < otherStudent.score:name<otherStudent.name;//从大到小或从小到大取决于这里
	}
	friend ostream& operator<<(ostream& os, const Student& student)
	{
		os << "Student :" << student.name << " " << student.score << endl;
		return os;
	}
};
#endif // !SELECTIONSORT_STUDENT_H

2、封装通用函数

#ifndef SELECTIONSORT_SORTTESTHELPER_H
#define SELECTIONSORT_SORTTESTHELPER_H
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <cassert>
namespace SortTestHelper {
	//生成有n个元素的随机数组，范围[rangeL,rangeR]
	int* generateRandomArray(int n, int rangeL, int rangeR) {
		assert(rangeL <= rangeR);//这行代码确保了rangeL小于或等于rangeR，这是生成随机数范围的前提条件。
		int* arr = new int[n];
		srand(time(NULL));//设置随机数种子
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			arr[i] = rand() % (rangeR - rangeL + 1) + rangeL;
		}
		return arr;
	}

	//打印函数
	template<typename T>
	void printArray(T arr[], int n)
	{
		for (int i = 0; i < n; i++)
			cout << arr[i] << " ";
		cout << endl;
	}

	//判断排序算法正确
	template<typename T>
	bool isSorted(T arr[], int n)
	{
		for (int i = 0; i < n-1 ; i++)
		{
			if (arr[i] > arr[i + 1])
				return false;
		}
		return true;
	}

	//算法执行效率检测
	template<typename T>
	void testSort(string sortName, void(*sort)(T[], int),T arr[],int n)
	{
		clock_t startTime = clock();
		sort(arr, n);
		clock_t endTime = clock();
		assert(isSorted(arr, n));//确保排序正确
		cout << sortName << " : "<<double(endTime - startTime) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl;//打印排序所用秒数
		return;
	}

}

#endif

3、验证选择排序的通用性并计数执行时间

/*选择排序*/
#include "Student.h"
#include "SortTestHelper.h"
using namespace std;
template<typename T>//模板定义
void selectionSort(T arr[], int n)
{
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		int minIndex = i;//保存最小值下标
		for (int j = i + 1; j < n; j++)
		{
			if (arr[j] < arr[minIndex])//这里的小于号已经没有意义了，大小是相对的
			{
				minIndex = j;			
			}	
		}
		swap(arr[i], arr[minIndex]);//交换
	}
}
int main()
{
	int n = 10000;
	int* ar = SortTestHelper::generateRandomArray(n,0,n);
	selectionSort(ar, n);
	SortTestHelper::printArray(ar, n);
	SortTestHelper::testSort("Selection Sort", selectionSort, ar, n);

	string br[4] = { "B","C","D","A" };
	selectionSort(br, 4);
	SortTestHelper::printArray(br, 4);

	Student cr[4] = { {"D",70},{"B",90},{"C",80},{"A",70} };
	selectionSort(cr, 4);
	SortTestHelper::printArray(cr, 4);

	

	delete[] ar;
	return 0;
}

4、运行结果

C++实现选择排序并改进为通用型

c++实现一般选择排序

选择排序改进

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