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简单选择排序

简单选择排序

选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。

它的工作原理是:

1、第一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置。
2、然后再从剩余的未排序元素中寻找到最小(大)元素,然后放到已排序的序列的末尾。
3、以此类推,直到全部待排序的数据元素的个数为零。

选择排序是不稳定的排序方法。

需求:

排序前:{4,6,8,7,9,2,10,1}
排序后:{1,2,4,5,7,8,9,10}

画图分析:

在这里插入图片描述

第一次循环找到最小值1,和arr[0]交换
第二次循环找到最小值2,和arr[1]交换
第三次循环找到最小值4,和arr[2]交换

动画演示:帮助理解选择排序的思想

在这里插入图片描述

public class ChooseSort {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {4,6,8,7,9,2,10,1};
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
		sort(arr);
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
	}
	public static void sort(int[] arr){
	//外层循环比较轮数: 第一轮比较就可以最小的找出来,放在最前边(交换)
		for(int i = 0;i<arr.length-1;i++) {
			//内层循环比较次数
			/*
			 * i+1是不和自己比较,找到最小值时前边就不比较了
			 * 第一次轮比较4次,第二轮比较3次,依次递减
			 */
			for(int j = i+1;j<arr.length;j++) {
				if(arr[j]<arr[i]) {
					int temp = arr[j];
					arr[j] = arr[i];
					arr[i] = temp;
				}
			}
		}
	}
}
运行结果:

在这里插入图片描述

时间复杂度:

选择排序使用了双层for循环,其中外层循环完成了数据交换,内层循环完成了数据比较,所以我们分别统计数据交换次数和数据比较次数:

数据比较次数:

(N-1)+(N-2)+(N-3)+…+2+1=((N-1)+1)*(N-1)/2=N^2/2-N/2;

数据交换次数:

N-1
时间复杂度:N2/2-N/2+(N-1)=N2/2+N/2-1;

根据大O推导法则,保留最高阶项,去除常数因子,时间复杂度为O(N^2);

稳点性:

选择排序是给每个位置选择当前元素最小的,比如给第一个位置选择最小的,在剩余元素里面给第二个元素选择第二小的,依次类推,直到第n-1个元素,第n个元素不用选择了,因为只剩下它一个最大的元素了。那么,在一趟选择,如果一个元素比当前元素小,而该小的元素又出现在一个和当前元素相等的元素后面,那么交换后稳定性就被破坏了。
举个例子,序列5 8 5 2 9,我们知道第一遍选择第1个元素5会和2交换,那么原序列中两个5的相对前后顺序就被破坏了,所以选择排序是一个不稳定的排序算法

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