double section sort

Double Selection Sort – подвид сортировки выбором, вроде как должен ускоряться в два раза. Ванильный алгоритм проходит двойным циклом по списку чисел, находит минимальное число и меняет местами с текущей цифрой на которую указывает цикл на уровне выше. Двойная сортировка выбором же ищет минимальное и максимальное число, далее происходит замена двух цифр, на которые указывает цикл на уровне выше – два числа слева и справа. Заканчивается вся эта вакханалия когда курсоры чисел для замены встречаются в середине списка, по итогу слева и справа от визуального центра получаются отсортированные числа.
Временная сложность алгоритма аналогична Selection Sort – O(n²), но якобы есть ускорение на 30%.

Пограничное состояние

Уже на этом этапе можно представить момент коллизии, например когда число левого курсора (минимального числа) будет указывать на максимальное число в списке, далее происходит перестановка минимального числа, перестановка максимального числа сразу ломается. Поэтому все реализации алгоритма содержат проверку таких случаев, замены индексов на корректные. В моей реализации оказалось достаточно одной проверки:

if (leftCursor == maximalNumberIndex) {
  maximalNumberIndex = minimalNumberIndex;
}

Реализация на Cito

Cito – язык либ, язык транслятор. На нем можно писать для C, C++, C#, Java, JavaScript, Python, Swift, TypeScript, OpenCL C, при этом совершенно ничего не зная про эти языки. Исходный код на языке Cito транслируется в исходный код на поддерживаемых языках, далее можно использовать как библиотеку, либо напрямую, исправив сгенеренный код руками. Эдакий Write once – translate to anything.
Double Selection Sort на cito:

public class DoubleSelectionSort
{
    public static int[] sort(int[]# numbers, int length)
    {
        int[]# sortedNumbers = new int[length];
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            sortedNumbers[i] = numbers[i];
        }
        for (int leftCursor = 0; leftCursor < length / 2; leftCursor++) {
            int minimalNumberIndex = leftCursor;
            int minimalNumber = sortedNumbers[leftCursor];

            int rightCursor = length - (leftCursor + 1);
            int maximalNumberIndex = rightCursor;
            int maximalNumber = sortedNumbers[maximalNumberIndex];

            for (int cursor = leftCursor; cursor <= rightCursor; cursor++) { int cursorNumber = sortedNumbers[cursor]; if (minimalNumber > cursorNumber) {
                    minimalNumber = cursorNumber;
                    minimalNumberIndex = cursor;
                }
                if (maximalNumber < cursorNumber) {
                    maximalNumber = cursorNumber;
                    maximalNumberIndex = cursor;
                }
            }

            if (leftCursor == maximalNumberIndex) {
                maximalNumberIndex = minimalNumberIndex;
            }

            int fromNumber = sortedNumbers[leftCursor];
            int toNumber = sortedNumbers[minimalNumberIndex];
            sortedNumbers[minimalNumberIndex] = fromNumber;
            sortedNumbers[leftCursor] = toNumber;

            fromNumber = sortedNumbers[rightCursor];
            toNumber = sortedNumbers[maximalNumberIndex];
            sortedNumbers[maximalNumberIndex] = fromNumber;
            sortedNumbers[rightCursor] = toNumber;
        }
        return sortedNumbers;
    }
}

Ссылки

https://gitlab.com/demensdeum/algorithms/-/tree/master/sortAlgorithms/doubleSelectionSort
https://github.com/pfusik/cito

Источники

https://www.researchgate.net/publication/330084245_Improved_Double_Selection_Sort_using_Algorithm
http://algolab.valemak.com/selection-double
https://www.geeksforgeeks.org/sorting-algorithm-slightly-improves-selection-sort/