第 7 章 排序算法(3)(选择排序)

7.6选择排序

7.6.1基本介绍

选择式排序也属于内部排序法，是从欲排序的数据中，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。

7.6.2选择排序思想:

选择排序（select sorting）也是一种简单的排序方法。它的基本思想是：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，…，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。

7.6.3选择排序思路分析图:

选择排序思路讲解

7.6.4选择排序应用实例:

有一群牛 , 颜值分别是 101, 34, 119, 1 请使用选择排序从低到高进行排序 [101, 34, 119, 1]

代码实现：

推导过程的代码：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * 选择排序
 */
public class SelectSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {101, 34, 119, 1};
        System.out.println("排序前：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        selectSort(arr);
    }

    //选择排序
    public static void selectSort(int[] arr) {
        //使用逐步推导的方式来进行 选择排序
        //第1轮
        //原始的数组： 101，34，119，1
        //第一轮排序：  1，34，119，101
        //算法 先简单 --》做复杂，就是可以把一个复杂的算法，拆分成简单的问题 --》逐步解决

        //第1轮
        int minIndex = 0;
        int min = arr[0];
        for (int j = 0 + 1; j < arr.length; j++) {
            if (min > arr[j]) {//说明假定的最小值，并不是最小
                min = arr[j];//重置min
                minIndex = j;//重置minIndex
            }
        }

        if (minIndex != 0) {
            //将最小值，放在arr[0], 即交换
            arr[minIndex] = arr[0];
            arr[0] = min;
        }

        System.out.println("第1轮后~~");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));//1, 34, 119, 101

        //第2轮
        minIndex = 1;
        min = arr[1];
        for (int j = 1 + 1; j < arr.length; j++) {
            if (min > arr[j]) {//说明假定的最小值，并不是最小
                min = arr[j];//重置min
                minIndex = j;//重置minIndex
            }
        }

        if (minIndex != 1) {
            //将最小值，放在arr[1], 即交换
            arr[minIndex] = arr[1];
            arr[1] = min;
        }

        System.out.println("第2轮后~~");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));//1, 34, 119, 101

        //第3轮
        minIndex = 2;
        min = arr[2];
        for (int j = 2 + 1; j < arr.length; j++) {
            if (min > arr[j]) {//说明假定的最小值，并不是最小
                min = arr[j];//重置min
                minIndex = j;//重置minIndex
            }
        }

        if (minIndex != 2) {
            //将最小值，放在arr[2], 即交换
            arr[minIndex] = arr[2];
            arr[2] = min;
        }

        System.out.println("第3轮后~~");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));//1, 34, 119, 101
    }
}

选择排序代码：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * 选择排序
 */
public class SelectSort {
    public static void main(String[] args) {
        //int[] arr = {101, 34, 119, 1};
        int[] arr = {101, 34, 119, 1, 4, 2, 9};
        System.out.println("排序前：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        selectSort(arr);

        System.out.println("排序后：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void selectSort(int[] arr) {
        //在推导的过程，我们发现了规律，因此，可以使用for来解决
        //选择排序时间复杂度是 O(n^2)
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            int minIndex = i;
            int min = arr[i];
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if (min > arr[j]) {//说明假定的最小值，并不是最小
                    min = arr[j];//重置min
                    minIndex = j;//重置minIndex
                }
            }

            if (minIndex != i) {
                //将最小值，放在arr[2], 即交换
                arr[minIndex] = arr[i];
                arr[i] = min;
            }
        }
    }
}

测试效率的数据 80000，看耗时：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * 选择排序
 */
public class SelectSort {
    public static void main(String[] args) {
        //执行速度是2~3s，比冒泡快
        //测试一选择排序的速度O(n^2), 给80000个数据 测试
        int arr[] = new int[80000];
        for (int i = 0, size = arr.length; i < size; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 80000);//生成一个【0，80000)数
        }

        long startTime = System.currentTimeMillis();
        selectSort(arr);
        long endTime = System.currentTimeMillis();

        SimpleDateFormat dateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String start = dateFormat.format(new Date(startTime));
        String end = dateFormat.format(new Date(endTime));
        System.out.println("排序前时间：" + start);// 2023-08-20 13:57:43
        System.out.println("排序后时间：" + end);// 2023-08-20 13:57:45
    }

    public static void selectSort(int[] arr) {
        //在推导的过程，我们发现了规律，因此，可以使用for来解决
        //选择排序时间复杂度是 O(n^2)
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            int minIndex = i;
            int min = arr[i];
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if (min > arr[j]) {//说明假定的最小值，并不是最小
                    min = arr[j];//重置min
                    minIndex = j;//重置minIndex
                }
            }

            if (minIndex != i) {
                //将最小值，放在arr[2], 即交换
                arr[minIndex] = arr[i];
                arr[i] = min;
            }
        }
    }
}