算法知识详解选择排序算法

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了算法知识详解选择排序算法相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

基本思想

选择排序的思想是:     
给定一个数组arr,其长度为n;        
第一次从 arr[0] 到 arr[n-1] 中选取一个最值(按照需求,可以是最大值,可以是最小值,下同)与arr[0]进行交换;            
第二次从arr[1] 到 arr[n-1]  中选取一个最值与arr[1]进行交换; 
以此类推,直到arr[n-2]到arr[n-1]中选出最值交换后即完成排序。(只剩下一个元素,前面的都是比它小(或者大)的)。

例子

给定数组 arr 为 [ 300, 50 , 120 , 110 ];   
则其初始状态为:   

初始状态

定义两个变量minIndex、min,分别表示最小值元素的索引,和最小值元素的值。   
先假定最小值元素为循环开始的第一个元素。 
第一次循环将minIndex、min分别赋值为 0和300。 
循环变量为当前元素的下一个元素的索引。   
由图来演示算法过程:   
黄色表示当前循环需要遍历的元素。

第一趟排序

【算法知识】详解选择排序算法
第一趟排序状态1

此时 50  < min当前值300,将minIndex赋值为1,将min赋值为50;

【算法知识】详解选择排序算法
第一趟排序状态2

循环变量向后移动。


【算法知识】详解选择排序算法
第一趟排序状态3

此时 120  > min当前值50,循环变量直接向后移动;

【算法知识】详解选择排序算法
第一趟排序状态4

此时 110  > min当前值50,循环变量无法向后移动,当前循环结束。

minIndex不等于循环开始前的首元素的索引0,发生交换。

【算法知识】详解选择排序算法
第一趟排序状态5

第二趟排序

【算法知识】详解选择排序算法
第二趟排序状态1

此时 120  > min当前值100,循环变量直接向后移动;

【算法知识】详解选择排序算法
第二趟排序状态2

此时 120  > min当前值110,循环变量向后移动则会发生越界,当前循环结束。

minIndex等于循环开始前的首元素的索引1,不发生交换。

第三趟排序

【算法知识】详解选择排序算法
第三趟排序状态1

此时 110  < min当前值120,将minIndex赋值为3,将min赋值为110;

【算法知识】详解选择排序算法
第三趟排序状态2

循环变量再向后移动则会发生越界,当前循环结束。

minIndex不等于循环开始前的首元素的索引2,发生交换。

【算法知识】详解选择排序算法
第三趟排序状态3

因为前n-1个元素均排序完毕,所以原数组排序完毕。

我们由例子可知:
选择排序的趟数为数组长度-1

代码

由上面的讲解知道要写成双重循环,最终代码如下:

import java.util.Arrays;

public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        int [] arr = new int[]{300,50,120,110};
        System.out.println("排序前的数组" + Arrays.toString(arr));
        selectSort(arr);
        System.out.println("排序前的数组" + Arrays.toString(arr));
    }
    public static void selectSort(int[] arr){

        int minIndex;//最小值元素索引
        int min;//最小值元素
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            minIndex = i;
            min = arr[i];
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if (min > arr[j]) {
                    min = arr[j];
                    minIndex = j;
                }
            }
            //交换
            if (minIndex != i) {
                arr[minIndex] = arr[i];
                arr[i] = min;
            }
        }
    }
}

时间复杂度

比较次数与关键字的初始状态无关,总的比较次数N=(n-1)+(n-2)+…+1= 【算法知识】详解选择排序算法。为 【算法知识】详解选择排序算法

稳定性

选择排序是不稳定的排序算法。 
举个例子来说明:   
序列 6 9 6 3 10      
在第一趟排序时第一个6会和3交换位置,那么原序列中两个6的相对前后顺序就被破坏了。   
所以选择排序是一个不稳定的排序算法。

   
     
     
   

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