Java排序算法之选择排序

1. 基本思想

选择排序（select sorting）的基本思想是：

1）对于一个大小为n的数组，选择排序共执行n-1轮排序

2）每轮排序寻找到该轮最小的数放到开始位置上：

• 先假定当前这个数是最小数
• 然后和后面的每个数进行比较，如果发现有比当前数更小的数，就重新确定最小数，得到下标
• 当遍历到数组的最后时，就得到本轮最小数和下标
• 进行数据交换

选择排序的时间复杂度为：O(n²)

2. 图解

对一个数组{101,34,119,1}选择排序进行讲解：

原始的数组：{101,34,119,1}

第一轮排序：{1,101,34,119}

第二轮排序：{1,34,101,119}

第三轮排序：{1,34,101,119}

3. 代码实现

1）嵌套循环方式实现

//选择排序
public static void selectSort(int[] arr) {
    
    for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        int minIndex = i;
        int min = arr[i];
        for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
            if (min > arr[j]) { // 说明假定的最小值，并不是最小
                min = arr[j]; // 重置min
                minIndex = j; // 重置minIndex
            }
        }

        // 将最小值，放在arr[i], 即交换
        if (minIndex != i) {
            arr[minIndex] = arr[i];
            arr[i] = min;
        }
    }
}

1）推导的方式实现

//使用逐步推导的方式来，讲解选择排序
//第1轮
//原始的数组 ：     101, 34, 119, 1
//第一轮排序 :       1, 34, 119, 101
//算法 先简单--》 做复杂， 就是可以把一个复杂的算法，拆分成简单的问题-》逐步解决

//第1轮
int minIndex = 0;
int min = arr[0];
for(int j = 0 + 1; j < arr.length; j++) {
    if (min > arr[j]) { //说明假定的最小值，并不是最小
        min = arr[j]; //重置min
        minIndex = j; //重置minIndex
    }
}


//将最小值，放在arr[0], 即交换
if(minIndex != 0) {
    arr[minIndex] = arr[0];
    arr[0] = min;
}

System.out.println("第1轮后~~");
System.out.println(Arrays.toString(arr));// 1, 34, 119, 101


//第2轮
minIndex = 1;
min = arr[1];
for (int j = 1 + 1; j < arr.length; j++) {
    if (min > arr[j]) { // 说明假定的最小值，并不是最小
        min = arr[j]; // 重置min
        minIndex = j; // 重置minIndex
    }
}

// 将最小值，放在arr[0], 即交换
if(minIndex != 1) {
    arr[minIndex] = arr[1];
    arr[1] = min;
}

System.out.println("第2轮后~~");
System.out.println(Arrays.toString(arr));// 1, 34, 119, 101

//第3轮
minIndex = 2;
min = arr[2];
for (int j = 2 + 1; j < arr.length; j++) {
    if (min > arr[j]) { // 说明假定的最小值，并不是最小
        min = arr[j]; // 重置min
        minIndex = j; // 重置minIndex
    }
}

// 将最小值，放在arr[0], 即交换
if (minIndex != 2) {
    arr[minIndex] = arr[2];
    arr[2] = min;
}

System.out.println("第3轮后~~");
System.out.println(Arrays.toString(arr));// 1, 34, 101, 119

3）测试过程：

public static void main(String[] args) {
    //int [] arr = {101, 34, 119, 1, -1, 90, 123};
    
    //创建要给80000个的随机的数组
    int[] arr = new int[80000];
    for (int i = 0; i < 80000; i++) {
        arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000); // 生成一个[0, 8000000) 数
    }
    
    System.out.println("排序前");
    //System.out.println(Arrays.toString(arr));
    
    Date data1 = new Date();
    SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
    String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);
    System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str);
    
    selectSort(arr);
    
    Date data2 = new Date();
    String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
    System.out.println("排序前的时间是=" + date2Str);
    
    //System.out.println("排序后");
    //System.out.println(Arrays.toString(arr));
}