Java实现选择排序及其优化

本文带来八大排序算法之选择排序

选择排序（Select Sorting）属于内部排序算法。是从待排序的数据中，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。

基本思想：

第 1 次从 arr[0] ~ arr[n-1] 中选取最小值 min，与 arr[0] 进行交换；

第 2 次从 arr[1] ~ arr[n-1] 中选取最小值 min，与 arr[1] 进行交换；

........

第 i 次从 arr[i-1] ~ arr[n-1] 中选取最小值 min，与 arr[i-1] 进行交换。

选择排序思路：

1.选择排序共进行 数组大小 - 1 （arr.length - 1）轮排序；

2.每一轮排序中，又是一个循环（因此选择排序时间复杂度是 O(n^2)），循环的规则如下：

a。先假定当前这个数是最小数min;

b。然后将假定的这个最小数min和后面的每一个数进行比较，如果发现有比当前数更小的数，就重新确定最小数，并得到该最小数的下标；

c。当遍历到数组的最后时，就得到本轮最小数和下标；

d。然后将确定的最小数与该轮排序的第一个数进行交换

以数组 arr = {101, 34, 119, 1} 为例说明：

第一轮排序：{ 1，34，119， 101}

第一轮排序：{ 1， 34，119，101} //本轮没有发生未知变化，因为假定的第一个数 34 就是最小值

第一轮排序：{ 1， 34，101，119}

代码如下：

import java.util.Arrays;

public class SelectSort {

    public static void main(String[] args){

        //选择排序 {111,34,119,1}
        int[] arr = {111,34,119,1};
        selectSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void selectSort(int[] arr){

        int min = 0; 
        int minIndex = 0; 

        //选择排序时间复杂度是 O(n^2)
        //算法 就是先简单 让后复杂。先把一个复杂算法，拆分成简单的问题，然后逐步解决
        for(int i=0; i< arr.length-1; i++){
            
            min = arr[i]; //假定最小值
            minIndex = i; //假定最小值的索引

            for(int j=i+1; j<arr.length; j++){ //这里是整个数组的长度，因为要遍历整个数组的所有数，找到最小的那个，从第 i+1 个元素开始
                if(min > arr[j]){ //说明min不是假定的最小值 arr[j]比 min还小
                    min = arr[j]; //重置min，让min重返最小值，找到该轮的最小值
                    minIndex = j; //重置minIndex，找到该轮的最小值索引
                }
            }

            //将最小值 放在 arr[0]，即交换
            //如第一轮下来 i=0时，min = 1, minIndex = 3
            if(minIndex != i){ //这里是优化的代码，如果minIndex没有发生改变，就不执行里面得的代码
                arr[minIndex] = arr[i]; //把 第i轮循环开始的，第一个元素 放到下标 minIndex 最小值那个位置上(第一轮 arr[3] = arr[0], 将111放在1那个位置)
                arr[i] = min; //第一轮的时候，此时min = 1 是最小值，arr[0] = 1, 把第一个元素设置成最小值
            }

            System.out.println("第" + (i+1) +"轮候后：");
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }
    }
    
}