[数据结构与算法]排序算法篇 - 选择排序

基本介绍

选择排序属于内部排序法，是从待排序的数组中，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。
选择排序（select sorting）是一种简单的排序方法。它的思想是：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，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的有序序列。

推导过程

原始数组：101，34，11，1

#第一趟排序
1，34，11，101 #从0下标开始在数组中找到最小数值的下标，和0下标数值进行交换
#第二趟排序
1，11，34，101 #从1下标开始在数组中找到最小数值的下标，和1下标数值进行交换
#第三趟排序
1，11，34，101 #从2下标开始在数组中找到最小数值的下标，和2下标数值进行交换

说明：
（1）选择排序一共有数组大小减1轮排序
（2）每1轮排序，又是一个循环
（3）先假定当前这个数是最小数
（4）然后和后面的每个数进行比较，如果发现有比当前数更小的数，就重新确定最小数，并得到下标
（5）当遍历到数组的最后时，就得到本轮最小数和下标

代码分解

public class SelectSort {

    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {101,34,11,1};

        selectSort(arr);
    }

    // 选择排序
    public static void selectSort(int[] arr) {

        // 第1趟排序
        int min = arr[0]; // 假定第一个数据为最小数
        int minIndex = 0; // 第一个数据下标

        for (int j = (0 + 1); j < arr.length; j++) {
            if (arr[j] < min) {
                min = arr[j];
                minIndex = j;
            }
        }

        // 如果当前假定数值是最小值，则不交换，反之则交换
        if (0 != minIndex) {
            arr[minIndex] = arr[0];
            arr[0] = min;
        }

        System.out.println("第一趟排序结果:" + Arrays.toString(arr));

        // 第2趟排序
        min = arr[1]; // 假定第一个数据为最小数
        minIndex = 1; // 第一个数据下标

        for (int j = (1 + 1); j < arr.length; j++) {
            if (arr[j] < min) {
                min = arr[j];
                minIndex = j;
            }
        }

        // 如果当前假定数值是最小值，则不交换，反之则交换
        if (1 != minIndex) {
            arr[minIndex] = arr[1];
            arr[1] = min;
        }

        System.out.println("第二趟排序结果:" + Arrays.toString(arr));

        // 第3趟排序
        min = arr[2]; // 假定第一个数据为最小数
        minIndex = 2; // 第一个数据下标

        for (int j = (2 + 1); j < arr.length; j++) {
            if (arr[j] < min) {
                min = arr[j];
                minIndex = j;
            }
        }

        // 如果当前假定数值是最小值，则不交换，反之则交换
        if (2 != minIndex) {
            arr[minIndex] = arr[2];
            arr[2] = min;
        }

        System.out.println("第三趟排序结果:" + Arrays.toString(arr));
    }
}

运行结果：
第一趟排序结果:[1, 34, 11, 101]
第二趟排序结果:[1, 11, 34, 101]
第三趟排序结果:[1, 11, 34, 101]

优化代码

public class SelectSort {

    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {101,34,11,1};

        selectSort(arr);
    }

    // 选择排序
    public static void selectSort (int[] arr) {

        // 遍历数组
        for (int i = 0; i < (arr.length - 1); i++) {
            // 假定第一个数据为最小数
            int min = arr[i];
            int minIndex = i;

            for (int j = i+1; j < arr.length; j++) {
                if (arr[j] < min) {
                    min = arr[j];
                    minIndex = j;
                }
            }

            // 交换
            if (i != minIndex) {
                arr[minIndex] = arr[i];
                arr[i] = min;
            }
        }

        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}