6-4 使用函数的选择法排序 (25 分)

选择法排序是一种简单的排序算法，它的基本思想是每次从待排序的元素中选出最小（或最大）的一个元素，放在已排好序的元素的末尾，直到所有元素都排好序为止。在实现选择法排序时，可以使用函数来封装排序的过程，使得代码更加简洁和易于维护。具体实现时，可以定义一个选择排序函数，该函数接收一个待排序的数组作为参数，然后在函数内部使用循环和条件语句来实现排序的过程。在每次循环中，选择排序函数会找到当前未排序部分中的最小元素，并将其与未排序部分的第一个元素交换位置，从而将该元素放到已排序部分的末尾。最终，当所有元素都被排序后，选择排序函数会返回排好序的数组。

相关问题

6-2 使用函数的选择法排序 (25 分)

### 回答1：
题目中的 b'6-2' 应该是一个编码错误，应该是 6-2 。使用函数的选择法排序，代码如下：

def selection_sort(nums):
for i in range(len(nums)):
min_index = i
for j in range(i+1, len(nums)):
if nums[j] < nums[min_index]:
min_index = j
nums[i], nums[min_index] = nums[min_index], nums[i]
return nums

nums = [6,4,5,8,1,2,7,3]
print(selection_sort(nums)) # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

### 回答2：
选择排序是一种简单的排序算法，其思想是每次从未排序的元素中选取最小（或最大）的元素放到已排序的末尾。在实现选择排序时，可以利用函数进行封装，以便于代码的复用。

函数的选择法排序的实现思路如下：

1. 定义一个选择元素的函数selectMinIndex，该函数接收一个数组作为参数，返回该数组中最小元素的下标。

2. 定义一个交换元素的函数swap，该函数接收两个参数——数组和要交换的元素下标，用于实现元素的位置交换。

3. 主函数中利用循环依次选择数组中的元素，并将其与未排序的第一个元素进行交换。交换后，将未排序区域缩小一个元素。循环直至所有元素都已排序。

下面是函数的选择法排序的示例代码：

#include <stdio.h>

// 选择最小元素的下标
int selectMinIndex(int arr[], int start, int end) {
    int minIndex = start; // 最小元素下标初始值为start
    for (int i = start + 1; i <= end; i++) {
        if (arr[i] < arr[minIndex]) { // 与当前最小元素比较
            minIndex = i; // 更新最小元素下标
        }
    }
    return minIndex;
}

// 交换元素
void swap(int arr[], int i, int j) {
    int temp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = temp;
}

// 函数的选择法排序
void selectionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int minIndex = selectMinIndex(arr, i, n - 1); // 选择未排序区域的最小元素下标
        swap(arr, i, minIndex); // 交换元素位置
    }
}

int main() {
    int arr[] = {4, 2, 6, 3, 9, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(int);
    selectionSort(arr, n);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

通过函数的封装，代码结构更加清晰简洁，利于维护和扩展。同时，函数的选择法排序具有良好的可读性和可理解性，适用于小规模数据集的排序任务。

### 回答3：
选择排序是一种简单直观的排序算法，它的基本思想是每次选择一个最小（或最大）的元素放在最前面（或最后面），然后继续选择剩余元素中的最小（或最大）元素，以此类推，直到所有元素都排好序。使用函数的选择法排序算法的实现可以分成两个部分，分别是选出最小元素和排序。

选出最小元素的函数

选出最小元素的函数需要输入一个数组及其长度，输出最小元素的下标。具体实现思路如下：

1.定义一个变量mi，用于记录当前最小元素的下标，初始值设为第一个元素的下标。

2.从第二个元素开始遍历数组，如果当前元素比mi所指的元素小，就将mi更新为当前元素的下标。这样一直遍历到数组最后一个元素，mi所指的元素就是最小元素。

3.返回mi作为结果。

排序函数

排序函数需要输入一个数组及其长度，输出排序后的数组。具体实现思路如下：

1.从头到尾遍历整个数组，对于每个位置i，先调用选出最小元素的函数得到从i到末尾中最小元素的下标minIndex。

2.然后将i与minIndex所指的元素交换位置，即可将minIndex所指的元素放到i的位置。这样，经过第i轮遍历后，前i个元素已经有序。

3.重复执行第1步和第2步，直到整个数组都有序。

使用函数的选择法排序算法的时间复杂度为O(n^2)，其中n为数组的长度。虽然选择排序比较简单，但它的效率比较低，一般情况下不适用于大规模数据的排序。在实际应用中，常用的排序算法包括归并排序、快速排序等，它们的时间复杂度相对较低，适用于大规模数据的排序。

实验7-1-4 选择法排序

选择排序是一种简单的排序算法，其基本思想是：首先在未排序的序列中找到最小（大）元素，然后将其存放到序列的起始位置；接着，再从剩余未排序的元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

算法步骤如下：

1. 在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置；
2. 从剩余未排序的元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾；
3. 重复步骤 2，直到所有元素均排序完毕。

下面是选择排序的示例代码：

#include <stdio.h>

void selection_sort(int arr[], int len)
{
    int i, j, min_idx;

    // One by one move boundary of unsorted subarray
    for (i = 0; i < len-1; i++)
    {
        // Find the minimum element in unsorted array
        min_idx = i;
        for (j = i+1; j < len; j++)
            if (arr[j] < arr[min_idx])
                min_idx = j;

        // Swap the found minimum element with the first element
        int temp = arr[min_idx];
        arr[min_idx] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }
}

int main()
{
    int arr[] = {64, 25, 12, 22, 11};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);

    selection_sort(arr, n);

    printf("Sorted array: \n");
    for (int i=0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    printf("\n");

    return 0;
}

在上面的示例中，我们定义了一个 selection_sort 函数，它接受一个整数数组和数组长度作为参数，并使用选择排序算法对数组进行排序。在主函数中，我们定义了一个整数数组，然后调用 selection_sort 函数来排序该数组，并输出排序后的结果。

当我们运行这个程序时，输出结果应该为：

Sorted array:
11 12 22 25 64

这表明选择排序算法已成功对给定数组进行了排序。