排序算法---简单选择排序

原创已于 2022-04-04 15:38:07 修改 · 1k 阅读

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#排序算法 #java

于 2022-04-04 10:18:38 首次发布

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本文详细介绍了选择排序的基本思想和算法分析，通过举例展示排序过程，并提供了一个Java实现的选择排序函数，最后展示了排序后的结果。选择排序是一种简单直观的排序算法，它的工作原理是在未排序序列中找到最小（或最大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后再从剩余未排序元素中继续寻找最小（或最大）元素，然后放到已排序序列的末尾。该算法的时间复杂度为O(n^2)。

基本思想

每一轮都从待排序的数据元素中选择一个最小（或最大）的元素作为排序后的新元素，新元素依次向后排列，直到所有元素都排完为止。

算法分析

首先要控制排序的轮数，即数据元素的长度大小n，然后是对数据元素进行遍历，每一轮选出一个最小（或最大）元素作为新元素，依次向后排列。每一轮需要比较的次数依次为n-1、n-2、...、2、1，一共（n-1)*n/2次，比较完成后，判断所选择元素索引是否与遍历比较后结果相同，若相同则不交换，若不同需要则进行交换操作。时间复杂度为O(n^2)。

举例：对数组2,4,6,8,0,1,3,5,7进行选择排序，每次取出一个最小的元素放在前面

第1轮：从2,4,6,8,0,1,3,5,7选出0，0和2交换后得0,4,6,8,2,1,3,5,7

第2轮：从0,4,6,8,2,1,3,5,7选出1,1和4交换后得0,1,6,8,2,4,3,5,7

第3轮：从0,1,6,8,2,4,3,5,7选出2，2和6交换后得0,1,2,8,6,4,3,5,7,

第4轮：从0,1,2,8,6,4,3,5,7选出3，3和8交换后得0,1,2,3,6,4,8,5,7

第5轮：从0,1,2,3,6,4,8,5,7选出4，4和6交换后得0,1,2,3,4,6,8,5,7

第6轮：从0,1,2,3,4,6,8,5,7选出5，5和6交换后得0,1,2,3,4,5,8,6,7

第7轮：从0,1,2,3,4,5,8,6,7选出6，6和8交换后得0,1,2,3,4,5,6,8,7

第8轮：从0,1,2,3,4,5,6,8,7选出7，7和8交换后得0,1,2,3,4,5,6,7,8

第9轮：从0,1,2,3,4,5,6,7,8选出8，此时不用交换仍为0,1,2,3,4,5,6,7,8

即：排序结果为0,1,2,3,4,5,6,7,8

Java实现

  package sort;
  
  public class SelectionSort {
      public static void main(String[] args) {
          //测试数据
          int[] arr = {2,4,6,8,0,1,3,5,7};
          System.out.println("原始数组：");
          for (int i : arr) {
              System.out.print(i + " ");
          }
          System.out.println();
          selectionSort(arr);//对数组进行选择排序
          System.out.println("排序后新数组为：");
          for (int i : arr) {
              System.out.print(i + " ");
          }
      }
  
      /**
       * @MethodName selectionSort
       * @Description 选择排序
       * @param: arr
       * @Author Jiangnan Cui
       * @Date 2022/4/4 15:31
       */
      private static void selectionSort(int[] arr) {
          //外层循环控制选择排序的轮数，一共arr.length轮
          for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
              //定义初始最小元素的下标索引，后续将此轮选出的最小元素放在该索引处
              int min_index = i;
              //内层循环表示在每一轮循环中进行比较，选出最小的那个元素下标，从其实索引下一个位置开始比较
              for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                  if(arr[j] < arr[min_index]){
                      min_index = j;
                  }
              }
              //初始定义的最小索引与比较出的最小索引不同时，进行交换；相同时不做处理
              if(min_index != i){
                  swap(arr,i,min_index);
              }
          }
      }
  
  
      /**
       * @MethodName swap
       * @Description 用于对数组中的两个元素进行交换
       * @param: arr 数组
       * @param: i 待交换数组元素索引下标
       * @param: min_index 待交换数组元素索引下标
       * @Author Jiangnan Cui
       * @Date 2022/4/4 14:34
       */
      private static void swap(int[] arr, int i, int min_index) {
          int temp = arr[i];
          arr[i] = arr[min_index];
          arr[min_index] = temp;
      }
  }

输出结果：

  
  原始数组：
  2 4 6 8 0 1 3 5 7
  排序后新数组为：
  0 1 2 3 4 5 6 7 8