SelectSort

在计算机科学中,选择排序(Selection sort)是一种排序算法,切确的说是就地比较排序。它具有 \(O(n^2)\) 时间复杂度,使其在大型列表上效率低下,并且通常比类似的插入排序更差。选择排序因其简单性而着称,并且在某些情况下具有优于更复杂算法的性能优势,特别是在辅助存储器有限的情况下。

基本原理

初始时在序列中找到最小(大)元素,放到序列的起始(末尾)位置作为已排序序列;然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,放到已排序序列的尾部(首部)。以此类推,直到所有元素均排序完毕。

算法步骤

  • 首先在未排序序列中找到最小(大)元素,存放到排序序列的起始(末尾)位置
  • 再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的尾部(首部)。
  • 重复第二步,直到所有元素均排序完毕。

动画演示

以找最小元素为例:

SelectSort

参考实现

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import java.util.Arrays;

/**
* @author wylu
*/
public class SelectSort {
public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int tmp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = tmp;
}

/**
* 每一轮选择最大元素
* @param arr 待排序数组
*/
public static void maxSelectSort(int[] arr) {
for (int i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
int maxIdx = i;
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (arr[j] > arr[maxIdx]) {
maxIdx = j;
}
}
swap(arr, maxIdx, i);
}
}

/**
* 每一轮选择最小元素
* @param arr 待排序数组
*/
public static void minSelectSort(int[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
int minIdx = i;
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] < arr[minIdx]) {
minIdx = j;
}
}
swap(arr, minIdx, i);
}
}

public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3, 1, 4, 9, 6, 0, 7, 2, 5, 8};
SelectSort.maxSelectSort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));

int[] arr2 = {12, 8, 30, 25, -1, 0 , 17, 8, 10};
SelectSort.minSelectSort(arr2);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
}
}

复杂度分析

排序算法 平均时间复杂度 最好情况 最坏情况 空间复杂度 排序方式 稳定性
选择排序 \(O(n^2)\) \(O(n^2)\) \(O(n^2)\) \(O(1)\) In-place 不稳定

References

https://en.wikipedia.org/wiki/Selection_sort

https://youliao.163yun.com/api-server/rss/xiaomi/item/IN2WDOMKAWVNTZV.html?ref=browser_news&s=mb&cp=cn-netease-youliao-browser&docid=44797c69e120935b2c4790d933d02a9b&itemtype=news&cateCode=rec&category=%E7%A7%91%E6%8A%80