Java(.NET)經典排序算法之選擇排序

一、算法原理

對比數組中前一個元素跟後一個元素的大小,如果後面的元素比前面的元素小則用一個變量k來記住他的位置,
接着第二次比較,前面“後一個元素”現變成了“前一個元素”,繼續跟他的“後一個元素”進行比較如果後面的元素比
他要小則用變量k記住它在數組中的位置(下標),等到循環結束的時候,我們應該找到了最小的那個數的下標了,
然後進行判斷,如果這個元素的下標不是第一個元素的下標,就讓第一個元素跟他交換一下值,這樣就找到整
個數組中最小的數了。然後找到數組中第二小的數,讓他跟數組中第二個元素交換一下值,以此類推。


二、算法分析

1.時間複雜度
選擇排序的交換操作介於 0 和 (n - 1) 次之間。選擇排序的比較操作爲 n (n - 1) / 2 次之間。選擇排序的賦值操作介於 0 和 3 (n - 1) 次之間。
比較次數O(n^2),比較次數與關鍵字的初始狀態無關,總的比較次數N=(n-1)+(n-2)+...+1=n*(n-1)/2。交換次數O(n),最好情況是,已經有序,交換0次;最壞情況交換n-1次,逆序交換n/2次。交換次數比冒泡排序少多了,由於交換所需CPU時間比比較所需的CPU時間多,n值較小時,選擇排序比冒泡排序快。
2.穩定性
選擇排序是給每個位置選擇當前元素最小的,比如給第一個位置選擇最小的,在剩餘元素裏面給第二個元素選擇第二小的,依次類推,直到第n-1個元素,第n個元素不用選擇了,因爲只剩下它一個最大的元素了。那麼,在一趟選擇,如果一個元素比當前元素小,而該小的元素又出現在一個和當前元素相等的元素後面,那麼交換後穩定性就被破壞了。比較拗口,舉個例子,序列5 8 5 2 9,我們知道第一遍選擇第1個元素5會和2交換,那麼原序列中兩個5的相對前後順序就被破壞了,所以選擇排序是一個不穩定的排序算法。

三 、算法演示



四、代碼實現

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  1. public class SelectSort {  
  2.     public static void selectSort(int[] a) {  
  3.         int minIndex = 0;  
  4.         int temp = 0;  
  5.         if ((a == null) || (a.length == 0))  
  6.             return;  
  7.         for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {  
  8.             minIndex = i;// 無序區的最小數據數組下標  
  9.             for (int j = i + 1; j < a.length; j++) {  
  10.                 // 在無序區中找到最小數據並保存其數組下標  
  11.                 if (a[j] < a[minIndex]) {  
  12.                     minIndex = j;  
  13.                 }  
  14.             }  
  15.             if (minIndex != i) {  
  16.                 // 如果不是無序區的最小值位置不是默認的第一個數據,則交換之。  
  17.                 temp = a[i];  
  18.                 a[i] = a[minIndex];  
  19.                 a[minIndex] = temp;  
  20.             }  
  21.             System.out.println("第" + (i + 1) + "趟:");  
  22.             printArray(a);  
  23.         }  
  24.     }  
  25.   
  26.     private static void printArray(int[] source) {  
  27.         for (int i = 0; i < source.length; i++) {  
  28.             System.out.print("\t" + source[i]);  
  29.         }  
  30.         System.out.println();  
  31.     }  
  32.   
  33.     public static void main(String[] args) {  
  34.         int[] source = { 70,30,40,10,80,20,90,100,75,60,45};  
  35.         System.out.println("初始關鍵字:");  
  36.         printArray(source);  
  37.   
  38.         selectSort(source);  
  39.   
  40.         System.out.println("\n\n排序後:");  
  41.         printArray(source);  
  42.     }  
  43. }  




五、運行結果

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  1. 初始關鍵字:  
  2.     70  30  40  10  80  20  90  100 75  60  45  
  3. 1趟:  
  4.     10  30  40  70  80  20  90  100 75  60  45  
  5. 2趟:  
  6.     10  20  40  70  80  30  90  100 75  60  45  
  7. 3趟:  
  8.     10  20  30  70  80  40  90  100 75  60  45  
  9. 4趟:  
  10.     10  20  30  40  80  70  90  100 75  60  45  
  11. 5趟:  
  12.     10  20  30  40  45  70  90  100 75  60  80  
  13. 6趟:  
  14.     10  20  30  40  45  60  90  100 75  70  80  
  15. 7趟:  
  16.     10  20  30  40  45  60  70  100 75  90  80  
  17. 8趟:  
  18.     10  20  30  40  45  60  70  75  100 90  80  
  19. 9趟:  
  20.     10  20  30  40  45  60  70  75  80  90  100  
  21. 10趟:  
  22.     10  20  30  40  45  60  70  75  80  90  100  
  23.   
  24.   
  25. 排序後:  
  26.     10  20  30  40  45  60  70  75  80  90  100  

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