排序算法篇(选择排序)

1. 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。

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)。
Java实现代码:
//交换data1和data2 
public void DataSwap(int data1, int data2) 

    int temp = data1; 
    data1 = data2; 
    data2 = temp; 

 
/********************************************************
*函数名称:SelectionSort
*参数说明:pDataArray 无序数组;
*          iDataNum为无序数据个数
*说明:    选择排序
*********************************************************/ 
public void SelectionSort(int[] pDataArray, int iDataNum) 

    for (int i = 0; i < iDataNum - 1; i++)    //从第一个位置开始 
    { 
        int index = i; 
        for (int j = i + 1; j < iDataNum; j++)    //寻找最小的数据索引  
            if (pDataArray[j] < pDataArray[index]) 
                index = j; 
 
        if (index != i)    //如果最小数位置变化则交换 
            DataSwap(pDataArray[index], pDataArray[i]); 
    } 

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