排序算法之选择排序

排序算法之选择排序

1. 介绍

在冒泡排序算法一篇中，介绍了基本的冒泡排序与几种改进方法，但无论那几种方法怎么改进，都还是基于两两交换不断推进的冒泡排序。

冒泡排序算法最费时的是什么？一是相邻元素两两比较，二是不满足排序规则的元素两两交换，当然交换要比比较费时多了。两两交换的目的是什么呢？是找出最值（最大值或最小值）。

但是冒泡排序算法中找最值的代价是很大的，每次遍历，可能需要很多次交换才能找到最值，而这些交换都是很浪费时间的。如果能减少交换次数，又能达到找到最值的目的，那较冒泡排序来说就是一种改进。

这时，我们很自然就可能会想到，如果每次遍历，只选择最值元素进行交换，这样一次遍历，只需进行一次交换即可，从而避免了其它无价值的交换操作，相较冒泡排序可能多次交换来说就是一种改进。选择排序就是这样一种算法。

2. 算法描述

选择排序（Selection Sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是每一次从待排序的元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在该序列的起始位置，这样一次遍历，只需一次交换，便可将最值放置到合适位置；重复前述操作直到全部待排序的数据元素排完。

3. 算法实现

package com.demo;/** * 选择排序算法 *  * @author 小明 * */public class SelectionSort {    /**     * 选择排序（升序排序）     *      * @param array     *            待排序数组     */    public static void sort(int[] array) {        for (int i = 0, len = array.length; i < len - 1; i++) { // 外层循环，控制选择的轮数            int min = i; // 使用变量min记录该轮最小值元素的索引            for (int j = i + 1, length = array.length; j < length; j++) { // 循环，查找最小值索引                if (array[j] < array[min]) { // 当遍历元素找到比min索引处元素还小的值时，记录该索引为最小值索引                    min = j;                }            }            System.out.print("当前第"+(i+1)+"轮最小值：" + array[min]);            if (min != i) { // min不等于i，说明找到另一个元素比当前轮遍历到的元素小，则交换位置                int tmp = array[i];                array[i] = array[min];                array[min] = tmp;            }            System.out.println("，排序结果为：");            show(array);        }    }    /**     * 显示数组中各元素值     *      * @param array     *            待显示的数组     */    private static void show(int[] array) {        for (int i : array) {            System.out.print(i + "\t");        }        System.out.println();    }    /**     * 入口方法，测试     *      * @param args     */    public static void main(String[] args) {        int[] array = { 8, 5, 2, 6, 9, 3, 1, 4, 0, 7 }; // 待排序数组        sort(array);        System.out.println("************************");        System.out.println("排序后：");        show(array);    }}

运行结果：

当前第1轮最小值：0，排序结果为：0   5   2   6   9   3   1   4   8   7   当前第2轮最小值：1，排序结果为：0   1   2   6   9   3   5   4   8   7   当前第3轮最小值：2，排序结果为：0   1   2   6   9   3   5   4   8   7   当前第4轮最小值：3，排序结果为：0   1   2   3   9   6   5   4   8   7   当前第5轮最小值：4，排序结果为：0   1   2   3   4   6   5   9   8   7   当前第6轮最小值：5，排序结果为：0   1   2   3   4   5   6   9   8   7   当前第7轮最小值：6，排序结果为：0   1   2   3   4   5   6   9   8   7   当前第8轮最小值：7，排序结果为：0   1   2   3   4   5   6   7   8   9   当前第9轮最小值：8，排序结果为：0   1   2   3   4   5   6   7   8   9   ************************排序后：0   1   2   3   4   5   6   7   8   9

4. 结束语

从选择排序的思想或者是上面的代码中，我们都不难看出，寻找最小的元素需要一个循环的过程，而排序又是需要一个循环的过程。因此显而易见，这个算法的时间复杂度也是O(n^2)的。这就意味值在n比较小的情况下，算法可以保证一定的速度，当n足够大时，算法的效率会降低。随着n的增大，算法的时间增长很快，因此使用时需要特别注意。

和插入排序相比，选择排序是固定位置，找元素；而插入排序则是固定元素找位置，是两种思维方式。