Java数据结构和算法(九)选择排序

逆流者 2021年02月21日 50次浏览

6 选择排序

6.1 基本介绍

选择式排序也属于内部排序法,是从排序的数据中,按指定的规则选出某一元素,再依规定交换位置后达到排序的目的。

6.2 选择排序思想:

选择排序(select sorting)也是一种简单的排序方法。它的基本思想是:第一次从 arr[0]~arr[n-1]中选取最小值,与 arr[0]交换,第二次从 arr[1]~arr[n-1]中选取最小值,与 arr[1]交换,第三次从 arr[2]~arr[n-1]中选取最小值,与 arr[2]交换,以此类推,第 i 次从 arr[i-1]~arr[n-1]中选取最小值,与 arr[i-1]交换,最后, 第 n-1 次从 arr[n-2]~arr[n-1]中选取最小值,与 arr[n-2]交换,总共通过 n-1 次,得到一个按排序码从小到大排列的有序序列。

6.3 选择排序思路分析

在这里插入图片描述

6.4 代码实现

推导代码:

/**
 * 逐步推导 选择排序
 */
public static void sort() {
    int[] arr = {2, 1, 6, 3};
    System.out.println("排序之前的数组:");
    System.out.println(Arrays.toString(arr));

    // 第1轮
    int minIndex = 0;
    int min = arr[0];
    for (int i = 0 + 1; i < arr.length; i++) {
        if (min > arr[i]) {
            min = arr[i];
            minIndex = i;
        }
    }
    // 将最小值交换到前面
    if (minIndex != 0) {
        arr[minIndex] = arr[0];
        arr[0] = min;
    }
    System.out.println("第1轮交换后:");
    System.out.println(Arrays.toString(arr));

    // 第2轮
    minIndex = 1;
    min = arr[1];
    for (int i = 1 + 1; i < arr.length; i++) {
        if (min > arr[i]) {
            min = arr[i];
            minIndex = i;
        }
    }
    // 将最小值交换到前面
    if (minIndex != 1) {
        arr[minIndex] = arr[1];
        arr[1] = min;
    }
    System.out.println("第2轮交换后:");
    System.out.println(Arrays.toString(arr));

    // 第3轮
    minIndex = 2;
    min = arr[2];
    for (int i = 2 + 1; i < arr.length; i++) {
        if (min > arr[i]) {
            min = arr[i];
            minIndex = i;
        }
    }
    // 将最小值交换到前面
    if (minIndex != 2) {
        arr[minIndex] = arr[2];
        arr[2] = min;
    }
    System.out.println("第3轮交换后:");
    System.out.println(Arrays.toString(arr));

}

最终代码:

public static void selectSort(int[] arr) {
    System.out.println("排序之前的数组:");
    System.out.println(Arrays.toString(arr));

    for (int m = 0; m < arr.length - 1; m++) {
        int minIndex = m;
        int min = arr[m];
        for (int i = m + 1; i < arr.length; i++) {
            if (min > arr[i]) {
                min = arr[i];
                minIndex = i;
            }
        }
        // 将最小值交换到前面
        if (minIndex != m) {
            arr[minIndex] = arr[m];
            arr[m] = min;
        }
        System.out.println("第" + (m + 1) + "轮交换后:");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}
// 测试
public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[8];
    for (int i = 0; i < 8; i++) {
        arr[i] = (int) (Math.random() * 100);
    }
    Instant start = Instant.now();
    selectSort(arr);
    Instant end = Instant.now();
    System.out.println("执行时间:" + Duration.between(start, end).toMillis() + " 毫秒");
}

测试结果:

排序之前的数组:
[38, 33, 78, 43, 58, 3, 92, 33]
第1轮交换后:
[3, 33, 78, 43, 58, 38, 92, 33]
第2轮交换后:
[3, 33, 78, 43, 58, 38, 92, 33]
第3轮交换后:
[3, 33, 33, 43, 58, 38, 92, 78]
第4轮交换后:
[3, 33, 33, 38, 58, 43, 92, 78]
第5轮交换后:
[3, 33, 33, 38, 43, 58, 92, 78]
第6轮交换后:
[3, 33, 33, 38, 43, 58, 92, 78]
第7轮交换后:
[3, 33, 33, 38, 43, 58, 78, 92]
执行时间:1 毫秒