排序算法之選擇排序詳解

1、基本介紹

選擇式排序也屬於內部排序法，是從欲排序的數據中，按指定的規則選出某一元素，再依規定交換位置後達到排序的目的。

 

它的基本思想是：第一次從arr[0]~arr[n-1]中選取最小值，與arr[0]交換，第二次從arr[1]~arr[n-1]中選取最小值，與arr[1]交換，第三次從arr[2]~arr[n-1]中選取最小值，與arr[2]交換，…，第i次從arr[i-1]~arr[n-1]中選取最小值，與arr[i-1]交換，…, 第n-1次從arr[n-2]~arr[n-1]中選取最小值，與arr[n-2]交換，總共通過n-1次，得到一個按排序碼從小到大排列的有序序列。

 

2、選擇排序的思路圖解

動圖演示：

小結選擇排序規則：

1. 選擇排序一共有 數組大小 - 1 輪排序

2. 每1輪排序，又是一個循環, 循環的規則(代碼)

2.1先假定當前這個數是最小數

2.2 然後和後面的每個數進行比較，如果發現有比當前數更小的數，就重新確定最小數，並得到下標

2.3 當遍歷到數組的最後時，就得到本輪最小數和下標

2.4 交換 [代碼中再繼續說 ]

3、代碼實現

public class SelectSort {

	public static void main(String args[]) {
		int arr[] = { 101, 34, 119, 1 };

		// 使用逐步推導的方式來，講解選擇排序
		// 原始的數組 ： 101, 34, 119, 1
		// 第一輪排序 : 1, 34, 119, 101
		// 算法 先簡單--》 做複雜， 就是可以把一個複雜的算法，拆分成簡單的問題-》逐步解決
		// 第 1 輪
		int minIndex = 0;
		int min = arr[0];
		for (int j = 0 + 1; j < arr.length; j++) {
			if (min > arr[j]) { // 說明假定的最小值，並不是最小
				min = arr[j]; // 重置 min
				minIndex = j; // 重置 minIndex
			}
		}
		// 將最小值，放在 arr[0], 即交換
		if (minIndex != 0) {
			arr[minIndex] = arr[0];
			arr[0] = min;
		}
		System.out.println("第 1 輪後~~");
		System.out.println(Arrays.toString(arr));// 1, 34, 119, 101

		// 第 2 輪
		minIndex = 1;
		min = arr[1];
		for (int j = 1 + 1; j < arr.length; j++) {
			if (min > arr[j]) { // 說明假定的最小值，並不是最小
				min = arr[j]; // 重置 min
				minIndex = j; // 重置 minIndex
			}
		}
		// 將最小值，放在 arr[0], 即交換
		if (minIndex != 1) {
			arr[minIndex] = arr[1];
			arr[1] = min;
		}
		System.out.println("第 2 輪後~~");
		System.out.println(Arrays.toString(arr));// 1, 34, 119, 101

		// 第 3 輪
		minIndex = 2;
		min = arr[2];
		for (int j = 2 + 1; j < arr.length; j++) {
			if (min > arr[j]) { // 說明假定的最小值，並不是最小
				min = arr[j]; // 重置 min
				minIndex = j; // 重置 minIndex
			}
		}
		// 將最小值，放在 arr[0], 即交換
		if (minIndex != 2) {
			arr[minIndex] = arr[2];
			arr[2] = min;
		}
		System.out.println("第 3 輪後~~");
		System.out.println(Arrays.toString(arr));// 1, 34, 101, 119
	}
}

將三輪排序中重複代碼提取出來合併得到下面代碼：

public class SelectSort {

	public static void main(String args[]) {
		int arr[] = { 101, 34, 119, 1 };

		// 選擇排序時間複雜度是 O(n^2)
		for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
			int minIndex = i;
			int min = arr[i];
			for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
				if (min > arr[j]) { // 說明假定的最小值，並不是最小
					min = arr[j]; // 重置 min
					minIndex = j; // 重置 minIndex
				}
			}
			// 將最小值，放在 arr[0], 即交換
			if (minIndex != i) {
				arr[minIndex] = arr[i];
				arr[i] = min;
			}
			 System.out.println("第"+(i+1)+"輪後~~");
			 System.out.println(Arrays.toString(arr));//打印每一輪排序結果
		}
	}
}