数组排序-选择排序(Select Sort)


介绍:

    选择排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的数据元素排完。选择排序是不稳定的排序方法(如:序列[5,5,3]第一次就将第一个[5]与[3]交换,导致第一个5挪动到第二个5后面)。


思想:

    n个记录的文件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:
        a.初始状态:无序区为R[1..n],有序区为空。
        b.第1躺排序
        在无序区R[1..n]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[1]交换,使R[1..1]和R[2..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。
        c.第i趟排序
        第i趟排序开始时,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。


示例:

package com.cnblogs.lxj;

/**
 * @author 刘小将
 * @packageName:com.cnblogs.lxj
 * @ClassName:SelectSort
 * @Description:测试选择排序
 * @date 2020/11/23
 */
public class SelectSort {

    /**
     * 选择排序方法
     */
    public static void selectSort(int[] a){
        int i = 0;
        int j = 0;
        int minIndex;
        for(i = 0;i < a.length;i++){
            minIndex = i;
            for(j = i + 1;j < a.length;j++){
                if(a[j] < a[minIndex]){
                    minIndex = j;
                }
            }
            if(i != minIndex){
                int temp = a[i];
                a[i] = a[minIndex];
                a[minIndex] = temp;
            }
        }
    }

    /**
     * 输出方法
     * @param array
     */
    public static void printArray(int[] array){
        for(int i : array){
            System.out.print(i + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    /**
     * 主方法
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args){
        int[] a = {3,44,38,5,47,15,36,26,27,2,46,4,19,50,48};
        printArray(a);
        selectSort(a);
        printArray(a);
    }

}

运行结果:

3 44 38 5 47 15 36 26 27 2 46 4 19 50 48 
2 3 4 5 15 19 26 27 36 38 44 46 47 48 50

原理:


解释:

    对比数组中前一个元素跟后一个元素的大小,如果后面的元素比前面的元素小,则用一个变量k来即住它的位置,接着第二次比较,前面“后一个元素”现在变成了“前一个元素”,继续跟它的“后一个元素”进行比较,如果后面的元素比它要小,则用变量k记住它在数组中的位置(下标),等到循环结束的时候,我们应该找到了最小的那个数的下标了,然后进行判断,如果这个元素的下标不是第一个元素的下标,那就让第一个元素跟它交换一下值,这样就找到了整个数组中最小的数了,然后找到数组中第二小的数,让它跟数组中的第二个元素交换一下值,以此类推。


算法分析:

时间性能:

    排序算法复杂度对比:lgn = log2n
    选择排序的交换操作介于0和(n-1)次之间。选择排序的比较操作为n(n-1)/2次之间。选择排序的赋值操作介于0和3(n-1)次之间。
    比较次数O(n^2),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 = n * (n-1)/2。交换次数O(n),最好情况是:已经有序,交换0次;最坏情况交换n-1次,逆序交换n/2次。交换次数比冒泡排序少了很多,由于交换所需CPU时间比比较所需的CPU时间多,n值较小时,选择排序比冒泡排序快。

稳定性:

    选择排序是给每个位置选择当前元素最小的,比如给第一个位置选择最小的,在剩余元素里面给第二个元素选择第二小的,依此类推,直到第n-1个元素,第n个元素不用选择了,因为只剩下它一个最大的元素了。那么在一趟选择,如果一个元素比当前元素小,而该小的元素又出现在一个和当前元素相等的元素后面,那么交换后稳定性就被破坏了。比较拗口,举个例子:序列5,8,5,2,9;我们知道第一遍选择排序第一个元素5会和2交换,那么原序列中两个5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。

原文地址:https://www.cnblogs.com/joyfulcode/p/14025158.html