一、选择排序的概念以及工作原理

选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是:第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,然后再从剩余的未排序元素中寻找到最小(大)元素,然后放到已排序的序列的末尾。

二、算法思想以及实现过程

1、Java 选择排序的思想(以从小到大排序为例)

第一趟:在 arr[0] 到 arr[n-1] 中选出最小的数与 arr[0] 交换位置;

第二趟:在 arr[1] 到 arr[n-1] 中选出最小的数与 arr[1] 交换位置;

第三趟:在 arr[2] 到 arr[n-1] 中选出最小的数与 arr[2] 交换位置;

~~~以此类推,直到整个序列有序~~~

2、实现过程

三、选择排序基本代码实现

public class SelectSort {public static void main(String[] args) {System.out.println("输入要排序的值,输入的每个值用逗号隔开:");Scanner input = new Scanner(System.in);String str = input.nextLine();// 将字符串按照","拆分成字符串数组 String[] strArray = str.split(",");// 新建数组用来存储拆分出来的每个值 int[] array = new int[strArray.length];// 给数组循环遍历赋值 for (int i = 0; i < strArray.length; i++) {array[i] = Integer.parseInt(strArray[i]);}System.out.println("排序前的数组:" + Arrays.toString(array));// 排序 selectSort(array);System.out.println("排序后的数组:" + Arrays.toString(array));}/** * 选择排序 * * @param array 待排序的数组 */private static void selectSort(int[] array) {//判断数组为空或为一个元素的情况 if (null == array || array.length <= 1) {return;}for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {int tempIndex = i; // 当前最小元素的索引 int temp = array[i]; // 临时变量为当前最小元素 // 循环遍历待排序的数组 for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {// 如果发现有比这个最小位置处的元素更小的元素,则将那个更小的元素的下标赋给临时变量 if (temp > array[j]) {temp = array[j];tempIndex = j;}}// 如果临时变量发生改变,则说明有比当前外层循环位置更小的元素,需要将这两个元素交换位置 if (tempIndex != i) {array[tempIndex] = array[i];array[i] = temp;}System.out.println(" 第" + (i + 1) + "趟后:" + Arrays.toString(array));}}}
运行结果:

四、时间复杂度和稳定性(了解)

1、时间复杂度

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多了,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。

2、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,依次类推,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。

举个例子,序列 [5, 8, 5, 2, 9],我们知道第一遍选择第 1 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。

希望能够帮到大家,有问题的可以留言讨论哦!

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