Java算法-选择排序
选择排序的基本思想是遍历数组的过程中,以 i 代表当前需要排序的序号,则需要在剩余的 [i…n-1] 中找出其中的最小值,然后将找到的最小值与 i 指向的值进行交换。因为每一趟确定元素的过程中都会有一个选择最大值的子流程,所以人们形象地称之为选择排序。
选择排序是一种简单直观的排序方法,每次寻找序列中的最小值,然后放在最末尾的位置。
举个实例来看看:
初始: [38, 17, 16, 16, 7, 31, 39, 32, 2, 11] i = 0: [2 , 17, 16, 16, 7, 31, 39, 32, 38 , 11] (0th [38]<->8th [2]) i = 1: [2, 7 , 16, 16, 17 , 31, 39, 32, 38, 11] (1st [38]<->4th [17]) i = 2: [2, 7, 11 , 16, 17, 31, 39, 32, 38, 16 ] (2nd [11]<->9th [16]) i = 3: [2, 7, 11, 16, 17, 31, 39, 32, 38, 16] ( 无需交换 ) i = 4: [2, 7, 11, 16, 16 , 31, 39, 32, 38, 17 ] (4th [17]<->9th [16]) i = 5: [2, 7, 11, 16, 16, 17 , 39, 32, 38, 31 ] (5th [31]<->9th [17]) i = 6: [2, 7, 11, 16, 16, 17, 31 , 32, 38, 39 ] (6th [39]<->9th [31]) i = 7: [2, 7, 11, 16, 16, 17, 31, 32, 38, 39] ( 无需交换 ) i = 8: [2, 7, 11, 16, 16, 17, 31, 32, 38, 39] ( 无需交换 ) i = 9: [2, 7, 11, 16, 16, 17, 31, 32, 38, 39] ( 无需交换 )
由例子可以看出,选择排序随着排序的进行( i 逐渐增大),比较的次数会越来越少,但是不论数组初始是否有序,选择排序都会从 i 至数组末尾进行一次选择比较,所以给定长度的数组,选择排序的比较次数是固定的: 1 + 2 + 3 + …. + n = n * (n + 1) / 2 ,而交换的次数则跟初始数组的顺序有关,如果初始数组顺序为随机,则在最坏情况下,数组元素将会交换 n 次,最好的情况下则可能 0 次(数组本身即为有序)。
由此可以推出,选择排序的时间复杂度和空间复杂度分别为 O(n2 ) 和 O(1) (选择排序只需要一个额外空间用于数组元素交换)。
实现代码:
/**
* 选择排序<br/>
* <li>在未排序序列中找到最小元素,存放到排序序列的起始位置</li>
* <li>再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素,然后放到排序序列末尾。</li>
* <li>以此类推,直到所有元素均排序完毕。</li>
*
* @param numbers
*/
public static void selectSort(int[] numbers) {
int size = numbers.length, temp;
for (int i = 0; i < size; i++) {
int k = i;
for (int j = size - 1; j >i; j--) {
if (numbers[j] < numbers[k]) k = j;
}
temp = numbers[i];
numbers[i] = numbers[k];
numbers[k] = temp;
}
}
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