八大排序之选择排序

Posted 2020-11-19 wanghang-learning

一、基本思想

 　　每次从待排记录中选出最小值放在有序记录的末尾。等每一个待排元素均被选出后，整个记录排序就完成了。

二、实现步骤

　    这里采用双向选择排序，每次从待排记录中选出最大值和最小值，最大值和待排记录的最后一位交换位置，最小值和待排记录的第一位交换位置。

　　注意，交换位置分如下情况：

　　1）最大值在最左边，最小值在最右边。直接将最大值最小值相互交换即可。

　　　

　　2)最大值在最左边，最小值在中间。必须先将最大值与最后一位交换，再将最小值与第一位交换。否则会出错，不信就试试。

　           　

　　3)最大值在中间，最小值在中间。随意谁先交换都行。

　         　

　　4)最小值在最右边，最大值在中间。必须先将最小值与第一位交换，再将最大值与最后一位交换。

　　            

　　5)最小值在最右边，最大值在最左边。不用交换。

　　　   　

　　

 　　对于上述5种情况，其实可以简化成如下情况来做。

　　一、如果max在最左边，

　　　　　　　　如果min在最右边，两者直接交换

　　　　　　　　否则，先交换max，再交换min

　　二、其他情况一律先交换min，再交换max。

　　max在最左，min在最右这种情况，由于两次交换，等同于没交换，所以不会出现错误。

三、实现代码

测试工具类 点击这里

package sort;

import sort.util.*;

/*
    选择排序思路：
    选择待排记录中最小值，放在左边
    双向选择，一次遍历中选出最大值放在右边，选出最小值放在左边
    
    时间复杂度：O(n2)
    空间复杂度：O(1)
    稳定性：    稳定
*/
public class SelectSort implements ISort{
    
    public void sort(int[] a) {
        int n = a.length;
        for(int i = 0; i < n / 2; i++) {
            int maxId = i;
            int minId = i;
            for(int j = i; j <= n - i - 1; j++) {
                if(a[j] > a[maxId]) {maxId = j;}
                if(a[j] < a[minId]) {minId = j;}
            }
                                                                     //根据maxId的位置走不同的交换顺序
            int t = 0;
            if(maxId == i){
                if(minId == n - 1 - i) {
                    t = a[maxId]; a[maxId] = a[minId]; a[minId] = t; //max和min位于相反的位置上，直接将其交换
                }else{                                               
                    t = a[maxId]; a[maxId] = a[n-1-i]; a[n-1-i] = t; //max位于最左，先交换max
                    t = a[minId]; a[minId] = a[i];     a[i] = t;     //再交换min
                }                
            }else{                                                  
                t = a[minId]; a[minId] = a[i];     a[i] = t;         //min位于最右和其他情况，先交换min
                t = a[maxId]; a[maxId] = a[n-1-i]; a[n-1-i] = t;
            }
        }
    }
    
    
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = RandomArrayGenerator.getRandomArray(100 , 30);
        SortTestHelper.test(new SelectSort() , array);
    }
}

 

测试结果：

 

四、总结分析

　　时间复杂度：O(n2)

　　空间复杂度：O(1)

　　选择排序是一种比较直观易懂的排序算法，时间复杂度不理想，但几乎不占空间。下篇将展示选择排序的改进算法 ----- 堆排序。