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基本思想
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,…,第 i 次从 arr[i-1]~arr[n-1]中选取最小值,与 arr[i-1]交换,…, 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。——尚硅谷
简单来说:每次都从未排序的数组中选取最小的值,然后将该值与未排序的数组中的第一个值进行交换。
动画演示
插入排序示例
Java代码:
package sort;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public class SelectSort {
public static void main(String[] args) {
int num, min, max;
int direction;
int[] arr;
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.printf("请输入要随机生成数组的个数:");
num = scanner.nextInt();
System.out.printf("请输入要随机生成数组的最小值:");
min = scanner.nextInt();
System.out.printf("请输入要随机生成数组的最大值:");
max = scanner.nextInt();
arr = randomArrays(num,min,max);
System.out.printf("生成的数组:");
traversalOutput(arr);
selectSorting(arr);
}
public static int[] randomArrays (int num, int min, int max){
Random rd = new Random();
int[] arr = rd.ints(num, min, max + 1).toArray();
return arr;
}
public static void traversalOutput (int[] arr){
for (int i : arr) {
System.out.printf("%d ", i);
}
System.out.println("");
}
public static void exchange (int[] arr, int minIndex, int min, int i){
arr[minIndex] = arr[i];
arr[i] = min;
}
public static void selectSorting(int[] arr){
int minIndex, min;
for (int i = 0; i < arr.length -1; i++) {
minIndex = i;
min = arr[minIndex];
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (min > arr[j]){
minIndex = j;
min = arr[minIndex];
}
}
if (minIndex != i){
exchange(arr,minIndex,min,i);
}
System.out.printf("第%d次交换后的数组:",i+1);
traversalOutput(arr);
}
}
}
代码分析
public static void selectSorting(int[] arr){
int minIndex, min;
for (int i = 0; i < arr.length -1; i++) {
minIndex = i;
min = arr[minIndex];
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (min > arr[j]){
minIndex = j;
min = arr[minIndex];
}
}
exchange(arr,minIndex,i);
System.out.printf("第%d次交换后的数组:",i+1);
traversalOutput(arr);
}
}
外层循环决定比较次数,内层循环决定比较的元素要从哪个位置开始。 假定未排序中的第一个元素(其实只要是未排序的元素中的任何一个元素都可以)是最小的元素。定义两个变量,一个存储该元素值,一个存储该元素的下标。 这个假定的元素与所有剩余的未排序的元素进行比较,如果有元素比它更小说明它不是最小的元素,那么将最小值的下标与最小值该定为目前的这个元素的下标与值。 当完成该轮循环时就能够确定当前最小的元素的位置。 在外层循环中进行交换。 时间复杂度:此O(n2)(双循环)。 空间复杂度:o(1),。 算法稳定性:稳定。
优化
当第一选择的最小值就是未排序元素中的最小值,在外层循环的交换操作是没有意义的。 java代码:
package sort;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public class SelectSort {
public static void main(String[] args) {
int num, min, max;
int direction;
int[] arr;
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.printf("请输入要随机生成数组的个数:");
num = scanner.nextInt();
System.out.printf("请输入要随机生成数组的最小值:");
min = scanner.nextInt();
System.out.printf("请输入要随机生成数组的最大值:");
max = scanner.nextInt();
arr = randomArrays(num,min,max);
System.out.printf("生成的数组:");
traversalOutput(arr);
selectSorting(arr);
}
public static int[] randomArrays (int num, int min, int max){
Random rd = new Random();
int[] arr = rd.ints(num, min, max + 1).toArray();
return arr;
}
public static void traversalOutput (int[] arr){
for (int i : arr) {
System.out.printf("%d ", i);
}
System.out.println("");
}
public static void exchange (int[] arr, int minIndex, int min, int i){
arr[minIndex] = arr[i];
arr[i] = min;
}
public static void selectSorting(int[] arr){
int minIndex, min;
for (int i = 0; i < arr.length -1; i++) {
minIndex = i;
min = arr[minIndex];
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (min > arr[j]){
minIndex = j;
min = arr[minIndex];
}
}
if (minIndex != i){
exchange(arr,minIndex,min,i);
}
System.out.printf("第%d次交换后的数组:",i+1);
traversalOutput(arr);
}
}
}
优化代码: 在元素进行交换时多增加一个判断语句:
if (minIndex != i){
}
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