八大排序：简单选择排序

Posted 2021-04-15 程序员C梦

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在上一篇开头已经介绍了排序的分类，如下图。

这次要介绍的是选择排序中的简单选择排序，可以看到堆排序也属于选择排序，不着急，会在后面的文章对它进行介绍。

选择排序

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选择排序也是一种很简单的排序，没啥可以介绍的，直接看基本思想。

基本思想

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假设对一个数组进行升序排序，第一次从arr[0] ~ arr[n-1]中选取出最小值，与arr[0]交换；第二次从arr[1] ~ arr[n-1]中选取出最小值，与arr[1]交换；… ；第i次从arr[i-1] ~ arr[n-1]中选取最小值，与arr[i-1]交换；… ；第n-1次（最后一次）从arr[n-2] ~ arr[n-1]中选取最小值，与arr[n-2]交换，总共通过n-1次选择交换操作，得到从小到大排列的有序序列。

虽然很简单，还是举个例子：对6、4、7、2进行升序排列

第1次：从6、4、7、2选择出最小值2，与6进行交换，得到2、4、7、6

第2次：从4、7、6选择出最小值4，与4进行交换（这里刚好重合了），得到2、4、7、6

第3次：从7、6选择出最小值6，与7进行交换，得到2、4、6、7，排序完毕

代码实现

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public static void selectSort(int[] nums) { // 一共进行n-1次选择交换操作 for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) { // 用min来保存每一次比较得到的最小值的索引， // 假设当前最小值的下标是i int min = i; // 查找要操作的最小值 for (int j = i + 1; j < nums.length; j++) { min = nums[j] < nums[min] ? j : min; } // 如果i不是本次选择的最小元素，才进行交换 if (i != min) { int temp = nums[i]; nums[i] = nums[min]; nums[min] = temp; } }}

优化

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每次查找最小值的同时也把最大值查找出来，这样迭代的次数就会减少一半。

代码如下：

public static void selectSort2(int[] nums) { for (int i = 0; i < nums.length / 2; i++) { // i是本次参与选择交换操作的元素中最左边端索引，right是最右端索引， // i的左边的元素和right的右边的元素都是已经排好序了的 int right = nums.length - i - 1; int min = i; int max = right;
 for (int j = i + 1; j < nums.length - i; j++) { min = nums[j] < nums[min] ? j : min; max = nums[j] > nums[max] ? j : max; }
 if (min != i) { int temp = nums[i]; nums[i] = nums[min]; nums[min] = temp; } if (max != right) { int temp = nums[right]; nums[right] = nums[max]; nums[max] = temp; } }}

注意：这种优化只能让性能得到些许提升，使得它大部分时间比不优化时快一点，并不能弥补它天生的性能问题。

时间复杂度

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平均时间复杂度：O（n²）

最好时间复杂度：O（n²）

最坏时间复杂度：O（n²）

性能测试

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简单测试一下性能，代码如下：

numCount	耗时
10000	70ms
50000	1377ms
100000	5056ms
500000	99750ms

可以看到，它比冒泡排序快一些，但是当数据量达到五十万时，耗时100秒，还是很久了。虽然这些都是简单测试，并没有把硬件性能等因素加进去，但是也足以说明不同算法之间的性能问题了。

参见：