排序算法之选择排序 ｜Java 刷题打卡

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算法原理

在无序序列中查找最小（大）元素，从头至尾扫描序列，查找最小的元素，和第一个元素交换位置，再从剩余未排序元素中查找最小（大）元素，而后存放到已排序序列的末尾，继续这种选择和交换方式，直到全部元素都排序完成。

算法分析

原始序列：31, 6, 11, 8, 49, 16, 18, 15, 23, 9, 56, 2, 28, 30, 36

1. 进行选择排序过程可分为有序和无序两个部分，起始都是无序序列

结果：31, 6, 11, 8, 49, 16, 18, 15, 23, 9, 56, 2, 28, 30, 36

2.从无序序列中查找最小的元素为2，将2跟无序序列第一个元素交换，此时产生一个含有一个元素的有序序列，而无序序列元素个数减一

结果：有序：{2} ,无序：{6, 11, 8, 49, 16, 18, 15, 23, 9, 56, 31, 28, 30, 36}

3.从无序序列中查找最小的元素为6，将6跟无序序列第一个元素交换，此时有序序列元素有两个，而无序序列元素个数减一

结果：有序：{2,6}，无序：{11, 8, 49, 16, 18, 15, 23, 9, 56, 31, 28, 30, 36}

4.从无序序列中查找最小的元素为8，将8跟无序序列第一个元素交换，此时有序序列元素有三个，而无序序列元素个数减一

结果：有序：{2,6,8},无序：{11, 49, 16, 18, 15, 23, 9, 56, 31, 28, 30, 36}

...

从无序序列中查找最小的元素为31，将31跟无序序列第一个元素交换，此时有序序列元素有12个，而无序序列元素个数减一

结果：有序：{2, 6, 8, 9, 11, 15, 16, 18, 23, 28, 30, 31}，无序：{49, 56, 36}

从无序序列中查找最小的元素为36，将36跟无序序列第一个元素交换，此时有序序列元素有13个，而无序序列元素个数减一

结果：有序：{2, 6, 8, 9, 11, 15, 16, 18, 23, 28, 30, 31, 36}，无序：{56, 49}

从无序序列中查找最小的元素为49，将49跟无序序列第一个元素交换，此时有序序列元素有14个，而无序序列元素个数减一

结果：有序：{2, 6, 8, 9, 11, 15, 16, 18, 23, 28, 30, 31, 36, 49}，无序：{56}

最后通过选择排序后结果以下： 有序：{2, 6, 8, 9, 11, 15, 16, 18, 23, 28, 30, 31, 36, 49, 56}

思路

• 选择初始位置的值和其后的值一一比较，找到最小值，记录最小值的下标
• 找到最小值后，无序序列第i个位置的值和最小值的位置交换
• 遍历到最后一个元素为止，结束排序

算法代码

/** * @Description: 选择排序算法 * @Author Gxin * @Date 2021/5/26 **/
public class SelectionSort {

    public static void selectionSort(int[] arr) {
        if (arr.length < 2 || arr == null) {
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            int minIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                minIndex = arr[j] < arr[minIndex] ? j : minIndex;
            }
            System.out.println("第" + (i + 1) + "轮结束序列为：" + Arrays.toString(arr) + " ,最小值为" + arr[minIndex] + ",最小值下标为" + minIndex);
            swap(arr, i, minIndex);
        }
        System.out.println("结果：" + Arrays.toString(arr));
    }

    private static void swap(int[] arr, int i, int minIndex) {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[minIndex];
        arr[minIndex] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {31, 6, 11, 8, 49, 16, 18, 15, 23, 9, 56, 2, 28, 30, 36};
        selectionSort(arr);
    }
}
复制代码

结果

结果和算法分析过程是同样，通过14轮比较后数组成为有序数组。

总结

选择排序时间复杂度：O(N^2),使用选择排序对数据规模越小越好，好处是一次比较最须要换一次位置，缺点是效率慢，不稳定（好比11，8，11，6，10,第一遍选择第一个最小元素6会和11交换，那原序列中2个11的相对位置先后顺序被破坏了）