选择排序cpp每句代码及其解释

选择排序是一种简单直观的排序算法，其基本思想是每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。以下是选择排序的cpp代码及其解释：

void selection_sort(int arr[], int n) {  // 定义函数，传入待排序的数组和数组长度
    int i, j, min_idx;
    for (i = 0; i < n - 1; i++) {   // 外层循环控制选择排序的轮数
        min_idx = i;    // 假设当前轮数下第一个元素为最小值
        for (j = i + 1; j < n; j++)   // 内层循环控制找到当前轮数下的最小值
            if (arr[j] < arr[min_idx])  // 如果找到比假设最小值还要小的元素
                min_idx = j;    // 更新最小值下标
        swap(&arr[min_idx], &arr[i]);  // 将当前轮数下的最小值与第一个元素交换位置
    }
}

以上是选择排序的cpp代码及其解释，其中`swap`函数用来交换两个元素的位置，可以自行实现或调用STL中的`std::swap`函数。

相关问题

用c++写出测试以下排算法的时间性能。 直接插入排序希尔排序冒泡排序快速排序直接选择排序堆排序的代码

以下是用C++实现的排序算法及测试它们的时间性能的代码：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <random>
#include <algorithm>

using namespace std;

// 直接插入排序
void insertSort(int arr[], int n)
{
    for (int i = 1; i < n; i++)
    {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key)
        {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

// 希尔排序
void shellSort(int arr[], int n)
{
    for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2)
    {
        for (int i = gap; i < n; i++)
        {
            int temp = arr[i];
            int j;
            for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap)
            {
                arr[j] = arr[j - gap];
            }
            arr[j] = temp;
        }
    }
}

// 冒泡排序
void bubbleSort(int arr[], int n)
{
    for (int i = 0; i < n - 1; i++)
    {
        bool flag = false;
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)
        {
            if (arr[j] > arr[j + 1])
            {
                swap(arr[j], arr[j + 1]);
                flag = true;
            }
        }
        if (!flag)
            break;
    }
}

// 快速排序
int partition(int arr[], int low, int high)
{
    int pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    for (int j = low; j < high; j++)
    {
        if (arr[j] < pivot)
        {
            i++;
            swap(arr[i], arr[j]);
        }
    }
    swap(arr[i + 1], arr[high]);
    return i + 1;
}
void quickSort(int arr[], int low, int high)
{
    if (low < high)
    {
        int pi = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

// 直接选择排序
void selectionSort(int arr[], int n)
{
    for (int i = 0; i < n - 1; i++)
    {
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++)
        {
            if (arr[j] < arr[minIndex])
            {
                minIndex = j;
            }
        }
        swap(arr[i], arr[minIndex]);
    }
}

// 堆排序
void heapify(int arr[], int n, int i)
{
    int largest = i;
    int l = 2 * i + 1;
    int r = 2 * i + 2;
    if (l < n && arr[l] > arr[largest])
    {
        largest = l;
    }
    if (r < n && arr[r] > arr[largest])
    {
        largest = r;
    }
    if (largest != i)
    {
        swap(arr[i], arr[largest]);
        heapify(arr, n, largest);
    }
}
void heapSort(int arr[], int n)
{
    for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--)
    {
        heapify(arr, n, i);
    }
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--)
    {
        swap(arr[0], arr[i]);
        heapify(arr, i, 0);
    }
}

// 测试函数
void testSortFunc(void (*sortFunc)(int[], int), string sortName, int arr[], int n)
{
    auto start = chrono::high_resolution_clock::now();
    sortFunc(arr, n);
    auto end = chrono::high_resolution_clock::now();
    auto duration = chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start);
    cout << sortName << " time: " << duration.count() << " microseconds." << endl;
}

int main()
{
    // 生成随机数组
    const int n = 10000;
    int arr[n];
    random_device rd;
    mt19937 gen(rd());
    uniform_int_distribution<> dis(1, 10000);
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        arr[i] = dis(gen);
    }

    // 测试排序算法的时间性能
    testSortFunc(insertSort, "Insertion Sort", arr, n);
    testSortFunc(shellSort, "Shell Sort", arr, n);
    testSortFunc(bubbleSort, "Bubble Sort", arr, n);
    testSortFunc(quickSort, "Quick Sort", arr, n);
    testSortFunc(selectionSort, "Selection Sort", arr, n);
    testSortFunc(heapSort, "Heap Sort", arr, n);

    return 0;
}

这个程序首先生成一个包含10000个随机整数的数组，然后分别调用六种排序算法对这个数组进行排序，并输出每个算法的执行时间。其中，时间单位为微秒。可以通过更改 `n` 值来测试不同规模的数组。