选择排序
# 1. 选择排序思想
选择排序,就是通过选择,将元素放到合适的位置上。那么,如何进行选择呢?
举个例子,大家在买东西时,一定会货比三家吧。我们肯定是希望花最少的钱,买最优的货,这种比较选择,就是选择排序的思想。
我现在要在某宝买三顶假发,在购物车添加了五个不同的店家商品(假定我只在一家店只买一件商品)。首先,我会以一家的价钱作为标准,然后和其他四家店的价格比较。比完之后我会选出一件最便宜的付款,然后再剩下的四家中再次选出最便宜的进行比较购买。这就是选择排序的选择。
# 2. 选择排序详解
对序列【4 , 6 , 8 , 7 , 6 , 2 , 9 , 1】递增排序
[ ] 我们让min作为进行选择探测的指针
对原数据而言,假定第一个索引处的元素是最小值,即当前
min = 4
;第一趟排序:min依次和之后索引处的数进行比较,当它到索引5所指向的数
2
时,发现此索引处的数比自己小,于是让自己指向当前元素,即min = 2
;然后min
继续向后探测,发现末尾索引处元素2
比自己还小,继续更换,min = 1
;
- 此时,遍历完了序列,min发现自己等于
1
时是最小的。于是和当初假装自己是最小的4
进行交换位置 - 交换完之后,min后移一位,然后又假装此时自己指向的是最小的元素,第二趟选择排序开始
- 以此类推继续排序。倘若比较完后·
min
位置的元素是最小值,那就无需交换,不动即可
- 直到剩余最后一个元素时,min也不用假装自己指向的最小元素了,这次是真的了。只剩一个了,一定是最大的了,就不用管了。到此,选择排序完成!
【动图详解】
选择排序就是通过改变——指向最小元素索引的位置来寻找每趟最小的数,每趟遍历交换指针min指向的值,来比较确定出每趟的最小元素,之后交换元素位置
# 3. 代码实现
外层循环完成了数据交换,内层循环完成了数据比较
public static void selectSort(int[] arr) {
//参与选择排序的元素:只剩一个元素时不用选择,到倒数第二个元素截止
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
//假定本次遍历最小值所在的索引是i,默认第一个
int minIndex = i;
//让当前最小元素与它后面的元素依次进行比较
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if(arr[minIndex] > arr[j]) {
//交换最小值所在的索引
minIndex = j;
}
}
//将最小元素所在索引minIndex处的值与i索引的值交换
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[minIndex];
arr[minIndex] = temp;
}
}
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
测试
归并排序后为:[1, 2, 4, 6, 6, 7, 8, 10]
# 4. 复杂度分析
【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,数据
交换次数和数据比较次数:
数据交换次数:N-1
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
时间复杂度:N^2 / 2 - N / 2 + (N-1) = N ^ 2/2 + 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)
【空间复杂度】O(1)