一文带你了解Java选择排序的原理与实现

选择排序：（Selection sort）是一种简单直观的排序算法，也是一种不稳定的排序方法。

选择排序的原理

一组无序待排数组，做升序排序，我们先假定第一个位置上的数据就是最小的，我们用一个参数记录这个最小的数，然后依次把后面的每个位置的数据和这个最小的比较，如果比这个数小就替换两个位置数据，等到第一轮比较完成就能确定最小的数据排在第一位了，然后第二轮从第二个位置开始，相同的方式比较，每次都能找到本轮最小的值，直至全部待排元素个数为0的时候，数组就排好顺序了。

选择排序流程图

我们来进行详细解析看看

首先我们给个无序数组[4,6,15,9,12,3,32]进行升序排序，因为需要确定每个数组的长度，所以需要比较数组长度-1轮，当前面的元素都排好了之后，那么数组最后一个元素自然就确定了位置。

我们定义两个值，minIndex，minNum用来分别表示每一轮的找到的最小值的下标和值，后面未排序的值都和minNum比较，从而找出每一轮的最小值。

第一轮我们以下标为1的第一位作为标志位（也就是把第一个值当做最小值），那么此时minIndex=0，minNum=4，经过和 minNum 比较发现后面只有3比4小，那么3和4交换位置，minIndex=5，minNum=3，把4换到下标为5的位置，如下图所示：

第一轮我们得到的结果是[3,6,15,9,12,4,32]，本轮最小数是：3，所以3放到本轮标志位，也就是第一位

第二轮：拿到第一轮排序的值作为初始值[3,6,15,9,12,4,32]，同第一轮一样，此时6作为标志位minNum=6，minNum和其他比较，只有4比6小，需要交换位置，如下图所示

第二轮排序结果[3,4,15,9,12,6,32]，本轮最小数是：4

第三轮：初始值[3,4,15,9,12,6,32],这次标志位15，minNum=15，minIndex=2，minNum先比和9比较，发现9比15小，minNum=9，minIndex=3，然后minNum和12比较，不需要替换minNum，再和6比较，minNum=6，minIndex=5,后面再比较已经没有比6小了，那么本轮就是初始标志位15和下标为5，值为6的数据换位置。

第三轮排序结果[3,4,6,9,12,15,32]，本轮最小数是：6

第四、五、六轮：初始值[3,4,6,9,12,15,32]，经过前面的比较我们可以看到数组已经排序完成，但是程序并不知道，会继续比较下去，把下标为4、5、6位置都作为标志位比较一次，发现都不需要变动位置，那么最终执行完成之后就能排序完成

第四、五、六轮排序结果[3,4,6,9,12,15,32]

到这，我们已经清楚了每个步骤做了什么，那么接下来上代码验证一下：

Java代码实现

 public class selectionSort {
     public static void main(String[] args){
          int[] arr = new int[]{4,6,15,9,12,3,32};
         for(int i=0;i<arr.length-1;i++){//每次循环都会找出最小的数
             //记录最小数的下标
             int minIndex = i;
             //记录最小数
             int minNum = arr[i];
             //每次循环都会找出最小的数
             for(int j=i+1;j<arr.length;j++){
                 if(arr[j]<minNum){//如果当前数比最小数小，则更新最小数
                     minNum = arr[j];//更新最小数
                     minIndex = j;//更新最小数的下标
                 }
             }
             //将最开始假定的小的数移动到真实最小的位置
             arr[minIndex]=arr[i];
             arr[i]=minNum;//将标志位放到最小数原来所在的位置
             
             //打印结果，方便查看
             System.out.print("第"+(i+1)+"轮[");
             for(int a=0;a<arr.length;a++){
                 System.out.print(arr[a]+"\t");
             }
             System.out.println ("]，本轮最小数是："+minNum);
         }
         System.out.print("最终结果[");
         for(int i=0;i<arr.length;i++){
             System.out.print(arr[i]+"\t");
         }
         System.out.println("]");
     }
 }

输出结果

  第1轮[3 6 15 9 12 4 32 ]，本轮最小数是：3
  第2轮[3 4 15 9 12 6 32 ]，本轮最小数是：4
  第3轮[3 4 6 9 12 15 32 ]，本轮最小数是：6
  第4轮[3 4 6 9 12 15 32 ]，本轮最小数是：9
  第5轮[3 4 6 9 12 15 32 ]，本轮最小数是：12
  第6轮[3 4 6 9 12 15 32 ]，本轮最小数是：15
  最终结果[3 4 6 9 12 15 32 ]

时间复杂度

我们通过上面的细节拆分发现，无论是否是已经排好的还是没排好的情况，我们都需要每个数字都比较到，那么就出现N个元素的数组，第一轮是n次比较，第二轮是从第二个位置开始，那么就是n-1，第三轮就是n-2次... 最后是1，那么就出现了n+(n-1)+(n-2)+(n-3)...1,这是一个等差数列，求和为一个二次型多项式，因为等差数列求和会出现二次型；我们取最高阶就是n^2,所以时间复杂度就是O(n^2),而且最好和最坏的情况时间复杂度都是O(n^2)

到此这篇关于一文带你了解Java选择排序的原理与实现的文章就介绍到这了,更多相关Java选择排序内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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