选择排序(Selection-sort)是一种简单直观的排序算法。
它的工作原理:首先在未排序序列中找到最小(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(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。
2.1 算法描述
n个记录的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果。具体算法描述如下:
- 初始状态:无序区为R[1..n],有序区为空;
- 第i趟排序(i=1,2,3…n-1)开始时,当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(i..n)。该趟排序从当前无序区中-选出关键字最小的记录 R[k],将它与无序区的第1个记录R交换,使R[1..i]和R[i+1..n)分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区;
- n-1趟结束,数组有序化了。
2.2 动图演示
2.3 例题分析
有一数组 int[] arr={5,2,8,4,9,1};使用选择排序每一趟的结果如下:
-------------------------------------------------------
第一趟排序: 原始数据:5 2 8 4 9 1
最小数据1,把1放在首位,也就是1和5互换位置,
排序结果:1 2 8 4 9 5
-------------------------------------------------------
第二趟排序:
第1以外的数据{2 8 4 9 5}进行比较,2最小,
排序结果:1 2 8 4 9 5
-------------------------------------------------------
第三趟排序:
除1、2以外的数据{8 4 9 5}进行比较,4最小,8和4交换
排序结果:1 2 4 8 9 5
-------------------------------------------------------
第四趟排序:
除第1、2、4以外的其他数据{8 9 5}进行比较,5最小,8和5交换
排序结果:1 2 4 5 9 8
-------------------------------------------------------
第五趟排序:
除第1、2、4、5以外的其他数据{9 8}进行比较,8最小,8和9交换
排序结果:1 2 4 5 8 9
-------------------------------------------------------
2.4 代码展示
import java.util.Scanner;
//选择排序
public class SelectionSort {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入元素的个数:");
int n = sc.nextInt();
int arr[] = new int[n];
System.out.println("请依次输入元素:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] = sc.nextInt();
}
System.out.println("排序前的元素如下:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {// 做第i趟排序
int k = i;//最小值默认是无序空间第一个元素的下标(也就是i)
for (int j = k + 1; j < arr.length; j++) {//寻找最小的数
if (arr[j] < arr[k]) {
k = j;//记下目前找到的最小值所在的位置
}
}
//在内层循环结束,也就是找到本轮循环的最小的数以后,再进行交换
if (i != k) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[k];
arr[k] = temp;
}
}
System.out.println("排序后的元素如下:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
}
}
2.5 运行结果
2.6 小结
选择排序是表现最稳定的排序算法之一,因为无论什么数据进去都是O(n2)的时间复杂度,所以用到它的时候,数据规模越小越好。唯一的好处可能就是不占用额外的内存空间了吧。理论上讲,选择排序可能也是平时排序一般人想到的最多的排序方法了吧。