排序算法篇_选择排序法

96
一笑小先生
2018.01.30 21:50* 字数 947
image

  选择排序(Selection Sort)也是比较简单的排序算法,思路也比较直观。选择排序算法在每一步中选取最小值来重新排列,从而达到排序的目的。

选择排序算法

选择排序算法通过选择和交换来实现排序,其排序流程如下:

  1. 首先从原始数组中选择最小的一个数据,将其和位于第一个位置的数据进行交换。
  2. 接着从剩下的 n-1 个数据中选择次小的一个元素,将其和第二个位置的数据交换。
  3. 然后,这样不断重复,直到最后连个数据完成交换。至此,便完成对原始数组的从小到大的排序。

  为了更清晰地理解选择排序的算法执行过程,这里我们举一个实际数据的例子来一步步的执行选择排序算法。对于5个整型数据 118、101、105、127、112,这是一组无序的数据。对其执行的选择排序过程,如下图所示,选择排序算法的执行步骤如下:

05.png
  1. 第一次排序,从原始数组中选择最小的数据,这个数据便是101,将其与第一个数据118进行交换。此时排序后的数据为 101、118、105、127、112。
  2. 第二次排序,从剩余的数组中选择最小的数据,这个数据是105,将其与第二个数据118进行交换。此时排序后的数据为101、105、118、127、112。
  3. 第三次排序,将剩余的数据中选择最小的数据,这个数据是112,将其与第三个数据118进行交换。此时排序后的数据为101、105、112、127、118。
  4. 第四次排序,将剩余的数组中选择最小的数据,这个数据为118,将其与第四次数据127进行交换。此时排序后的数据为101、105、112、118、127。

  从上面的例子,可以非常直观的了解到选择排序算法的执行过程。选择排序算法在对N个数据进行排序时,无论原始数据有无顺序,都需要进行 N-1 步的中间排序。这种排序方法思路很简单直观,但是缺点就是执行的步骤有点长,效率也不是很高。


void selectSort(int[] datas) {
        int index;
        int temp;
        for (int i = 0; i < datas.length; i++) {
            index = i;

            for (int j = i + 1; j < datas.length; j++) {
                if (datas[j] > datas[index]) {
                    index = j;
                }
            }
            // 交换两个数
            if (index != i) {
                temp = datas[i];
                datas[i] = datas[index];
                datas[index] = temp;
            }

            System.out.print("第" + i + "步排序结果:");
            for (int k = 0; k < datas.length; k++) {
                System.out.print(" " + datas[k]);
            }
            System.out.print("\n");
        }
    }   

  在这里,输入参数datas一般为一个数组的首地址。待排序的原数据便保存在数组datas中,程序中通过两层循环来对数据进行选择排序。为了更清楚的看到算法执行过程,在排序的每一步输出了当前排序结果。

选择排序算法实例

  有了前面的选择排序算法的基本思想和算法之后。这里通过一个完整的例子来说明选择排序法在整型数组排序中的应用,程序示例如下:


public class SelectionSort {

    static final int SIZE = 10;

    public static void selectSort(int[] datas) {
        int index, temp;
        for (int i = 0; i < datas.length; i++) {
            index = i;

            for (int j = i + 1; j < datas.length; j++) {
                if (datas[j] < datas[index]) {
                    index = j;
                }
            }
            // 交换两个数
            if (index != i) {
                temp = datas[i];
                datas[i] = datas[index];
                datas[index] = temp;
            }

            System.out.print("第" + i + "步排序结果:");
            for (int k = 0; k < datas.length; k++) {
                System.out.print(" " + datas[k]);
            }
            System.out.print("\n");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] datas = new int[SIZE];
        int i;
        for (i = 0; i < SIZE; i++) {
            datas[i] = (int) (100 + Math.random() * (100 + 1));
        }
        System.out.print("排序前的数组为:\n");
        for (i = 0; i < SIZE; i++) {
            System.out.print(datas[i] + " ");
        }
        System.out.print("\n");
        selectSort(datas);
        System.out.print("排序后的数组为:\n");
        for (i = 0; i < SIZE; i++) {
            System.out.print(datas[i] + " ");
        }
    }
}

  在这里,程序定义符号常亮SIZE,用于表示需要排序的整型数组的大小。在主方法中,首先定义一个整型数组,对数组进行随机初始化,并输出数组内容。接着调用选择排序算法的方法对数组排序。最后,输出排序后的数组。

  该程序执行的结果如下。

04.png
数据结构与算法
Web note ad 1