• Java数据结构之排序选择排序


    简单选择排序的介绍

    从给定的序列中,按照指定的规则选出某一个元素,再根据规定交换位置后达到有序的目的。

    简单选择排序的基本思想

    假定我们的数组为int [] arr = new int[n],第一次我们从arr[0]~arr[n-1]中选择出最小的值与arr[0]交换。第二次我们从arr[1]~arr[n-1]中选择出最小的值与arr[1]交换。第三次我们从arr[2]~arr[n-1]中选择出最小的值与arr[2]交换,...,第i次我们从arr[i-1]~arr[n-1]中选择出最小的值与arr[i-1]交换,...,第n-1次我们从arr[n-2]~arr[n-1]中选择出最小的值与arr[n-2]交换。我们总共进行n-1次的交换,从而得到一个由小到大的排序序列。

    简单选择排序的思路详解

    例子:原始的数组:[101,34,119,1]

    经过第一次选择排序之后,我们得到的数组:1,[34,119,101]

    经过第二次选择排序之后,我们得到的数组:1,34,[119,101]

    经过第三次选择排序之后,我们得到的数组:1,34,101,[119]

    这个时候,我们的序列已经有序了,并且我们执行的次数一共是是4次(n-1)。

    针对上述的例子我们进行说明如下

    (1).选择排序一共有数组大小-1(n-1)轮排序

    (2).每一轮排序,又是一个循环,我们先假定每次循环的第一个数都是最小的数,然后和后面的每个数进行比较,如果发现有比当前更小的数,就重新确定这个最小的数,并且要得到这个数的下标。依次进行循环

    上述过程在代码中我会通过注释说明。

    下面的代码中,我会将选择排序通过两种代码实现:分步骤的实现,整体的实现。在代码中,我们测试的数组是:[101,34,119,1]

    (1).分步骤的实现选择排序

    public static void main(String[] args) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		int[] arr = {101,34,119,1};
    		selectSort(arr);
    	}
    	
    	//选择排序
    	public static void selectSort(int[] arr){	
    				//第一趟排序
    				System.out.println("执行的第一趟排序:");
    				//首先我们要假设第一个元素是最小的,并且记录最小元素的下标,这里我们分别用min,minIndex表示。
    				int min = arr[0];
    				int minIndex = 0;
    				for(int j = 1+0;j<arr.length;j++){   //这是第一次的循环,我们要从第二个数开始算起,与第一个数比较。
    					if(min>arr[j]){  //当我们的min值大于后面的数时,说明min不是最小的,这时候,我们将min与最小的值交换,并且让minIndex索引变成最小值的索引。
    						min = arr[j];
    						minIndex = j;
    					}
    				}
    				//通过上面的交换,我们可以得到这趟序列中最小的元素的值。
    				//因为我们的第一个元素是我们指定的最小元素,因此在找到比第一个元素更小的元素后,我们应该让其与第一个元素交换。
    				arr[minIndex] = arr[0];  
    				arr[0] = min;
    				System.out.println(Arrays.toString(arr));
    				
    				
    				//接下来的几趟排序与第一趟相同
    				//第二趟排序
    				System.out.println("执行的第二趟排序:");
    				min = arr[1];
    				minIndex = 1;
    				for(int j = 1+1;j<arr.length;j++){   //j=1+1这个需要注意,因为是第二趟排序,所以应该加1.
    					if(min > arr[j]){
    						min = arr[j];
    						minIndex = j;
    					}
    				}
    				arr[minIndex] = arr[1];
    				arr[1] = min;
    				System.out.println(Arrays.toString(arr));
    				
    				//第三趟排序
    				System.out.println("执行的第三趟排序:");
    				min = arr[2];
    				minIndex = 2;
    				for(int j = 1+2;j<arr.length;j++){
    					if(min > arr[j]){
    						min = arr[j];
    						minIndex = j;
    					}
    				}
    				arr[minIndex] = arr[2];
    				arr[2] = min;
    				System.out.println(Arrays.toString(arr));
    	}
    

     上述代码我们得到的最终结果是:

     (2).整体的代码实现

    	public static void main(String[] args) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		int[] arr = {101,34,119,1};
    		selectSort(arr);
    	}
    	
    	//选择排序
    	public static void selectSort(int[] arr){	
    
    		//选择排序的算法
    		//通过上面的分步,我们可以知道,可以通过循环嵌套来实现
    		for(int i=0;i<arr.length-1;i++){  //i代表的就是实现该算法的次数。,具体的解释可以看上述代码
    			int min = arr[i];
    			int minIndex = i;
    			for(int j=i+1;j<arr.length;j++){   //j=i+1这个地方就是代表了,j应该从i+1个位置开始算起,因为之前的已经排好序了~
    				if(min>arr[j]){
    					min = arr[j];
    					minIndex = j;
    				}
    			}
    				arr[minIndex] = arr[i];
    				arr[i] = min;
    			System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序的结果:");
    			System.out.println(Arrays.toString(arr));
    			
    		}
    
    	}
    

      上述代码我们得到最终的结果是:

     但是,还有一点值得注意的是,观察我们第二趟的结果,我们发现与第一趟的结果是相同的,也就是说,我们在进行选择排序的过程中,可能出现第一个数就是最小的数,这样的话我们可以不需要执行交换的代码,因此选择排序的算法我们可以做进一步的优化,优化代码如下(注释里面有解释):

    	public static void main(String[] args) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		int[] arr = {101,34,119,1};
    		selectSort(arr);
    	}
    	
    	//选择排序
    	public static void selectSort(int[] arr){	
    
    		//选择排序的算法
    		//通过上面的分步,我们可以知道,可以通过循环嵌套来实现
    		for(int i=0;i<arr.length-1;i++){  //i代表的就是实现该算法的次数。,具体的解释可以看上述代码
    			int min = arr[i];
    			int minIndex = i;
    			for(int j=i+1;j<arr.length;j++){   //j=i+1这个地方就是代表了,j应该从i+1个位置开始算起,因为之前的已经排好序
    				if(min>arr[j]){
    					min = arr[j];
    					minIndex = j;
    				}
    			}
    			if(minIndex != i){   //我们通过比较minIndex与i的值来确定是否 最小值发生了改变,如果没有改变,我们不需要执行下面的代码。
    				arr[minIndex] = arr[i];
    				arr[i] = min;
    				System.out.println("第"+(i+1)+"趟排序的结果:");
    				System.out.println(Arrays.toString(arr));
    			}
    
    			
    		}
    
    	}
    

      最终得到的结果如下:

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/liuzengzhi/p/11751832.html
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