排序算法（二）选择排序

一、算法的基本思路
1.进行选择排序排序就是把所有的元素扫描一遍，从中选择最小的一个元素，最小的元素和最左边的元素交换位置，即到0号位置。
2.现在最左边的元素是有序的，不需要再交换位置了，再次扫描元素时，就从1号位置开始，还是寻找最小的，然后和1号位置的元素交换。
3.每进行完一趟排序，就多一个元素有序，并被安排在左边，下次再找新的最小值就可以少考虑一个元素，持续进行这个过程直到所有元素都排定

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二、示例说明
初始元素：8 2 16 9 7 4 6
第一趟排序： 2 8 16 9 7 4 6（第一趟排序，比较6次，未排序最小值2放在0号位置）
第二趟排序： 2 4 16 9 7 8 6（第二趟排序，比较5次，未排序最小值4放在1号位置）
第三趟排序： 2 4 6 9 7 8 16（第三趟排序，比较4次，未排序最小值6放在2号位置）
第四趟排序： 2 4 6 7 9 8 16（第四趟排序，比较3次，未排序最小值7放在3号位置）
第五趟排序： 2 4 6 7 8 9 16（第五趟排序，比较2次，未排序最小值8放在4号位置）
第六趟排序：2 4 6 7 8 9 16（第六趟排序，比较1次，未排序最小值9放在5号位置）
三、算法实现

public class SelectionSort {

    public static void selectionSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            int minIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                minIndex = arr[j] < arr[minIndex] ? j : minIndex;
            }
            swap(arr, i, minIndex);
        }
    }

    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }

四、时间复杂度、空间复杂度和稳定性
1、时间复杂度

单选择排序的比较次数与序列的初始排序无关。假设待排序的序列有 N 个元素，则比较次数永远都是N (N - 1) /2
而移动次数与序列的初始排序有关。 当序列正序时，移动次数最少，为 0。 当序列反序时，移动次数最多，为3N (N - 1) / 2。
所以，综上，简单排序的时间复杂度为 O(N^2)。

2、空间复杂度

选择排序过程中元素进行交换，所需要的额外空间为1，因此空间复杂度为O(1）。

3、稳定性

选择排序在排序过程中，元素交换时，相同元素的前后顺序可能改变，所以选择排序是一种不稳定排序算法。
比如：一组元素为4 4 4 1，第一趟排序1和第一个4交换，第一个4到了第二，三个4的后面。