选择排序 (Selection Sort)
选择排序的基本概念
选择排序（Selection Sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下，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。选择排序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。
选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上，则它不会被移动。选择排序每次交换一对元素，它们当中至少有一个将被移到其最终位置上，因此对n个元素的序列进行排序总共进行至多n-1次交换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中，选择排序属于非常好的一种。
选择排序的算法步骤
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。
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。
重复第二步，直到所有元素均排序完毕。
给定 N 个项目和 L = 0 的数组，选择排序将：
- 在 [L ... N-1] 范围内找出最小项目 X 的位置，
- 用第 L 项交换X，
- 将下限 L 增加1并重复步骤1直到 L = N-2。
选择排序的分析
以数组 arr = [8, 5, 2, 6, 9, 3, 1, 4, 0, 7] 为例，先直观看一下每一步的变化，后面再介绍细节
第一次从数组 [8, 5, 2, 6, 9, 3, 1, 4, 0, 7] 中找到最小的数 0，放到数组的最前面（与第一个元素进行交换）：
min
↓
8 5 2 6 9 3 1 4 0 7
↑ ↑
└───────────────────────────────┘
交换后：
0 5 2 6 9 3 1 4 8 7
在剩余的序列中 [5, 2, 6, 9, 3, 1, 4, 8, 7] 中找到最小的数 1，与该序列的第一个个元素进行位置交换：
min
↓
0 5 2 6 9 3 1 4 8 7
↑ ↑
└───────────────────┘
交换后：
0 1 2 6 9 3 5 4 8 7
在剩余的序列中 [2, 6, 9, 3, 5, 4, 8, 7] 中找到最小的数 2，与该序列的第一个个元素进行位置交换（实际上不需要交换）：
min
↓
0 1 2 6 9 3 5 4 8 7
↑
重复上述过程，直到最后一个元素就完成了排序。
min
↓
0 1 2 6 9 3 5 4 8 7
↑ ↑
└───────┘
min
↓
0 1 2 3 9 6 5 4 8 7
↑ ↑
└───────────┘
min
↓
0 1 2 3 4 6 5 9 8 7
↑ ↑
└───┘
min
↓
0 1 2 3 4 5 6 9 8 7
↑
min
↓
0 1 2 3 4 5 6 9 8 7
↑ ↑
└───────┘
min
↓
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
↑
min
↓
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
↑
选择排序的动图演示
java代码实现
public class SelectionSort implements IArraySort {
@Override
public int[] sort(int[] sourceArray) throws Exception {
int[] arr = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);
// 总共要经过 N-1 轮比较
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
int min = i;
// 每轮需要比较的次数 N-i
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] < arr[min]) {
// 记录目前能找到的最小值元素的下标
min = j;
}
}
// 将找到的最小值和i位置所在的值进行交换
if (i != min) {
int tmp = arr[i];
arr[i] = arr[min];
arr[min] = tmp;
}
}
return arr;
}
}