选择排序

选择排序

基本介绍

选择式排序也属于内部排序法，是从欲排序的数据中，按指定的规则选出某一元素，再依规定交换位置后达到排序的目的。

排序思想

选择排序（select sorting）也是一种简单的排序方法。它的基本思想是：

第一次从arr[0]~arr[n-1]中选取最小值，与arr[0]交换，

第二次从arr[1]~arr[n-1]中选取最小值，与arr[1]交换，

第三次从arr[2]~arr[n-1]中选取最小值，与arr[2]交换，…，

第i次从arr[i-1]~arr[n-1]中选取最小值，与arr[i-1]交换，…,

第n-1次从arr[n-2]~arr[n-1]中选取最小值，与arr[n-2]交换，

总共通过n-1次，得到一个按排序码从小到大排列的有序序列。

原始的数组 ： 101, 34, 119, 1
第一轮排序 :   1, 34, 119, 101
第二轮排序 :   1, 34, 119, 101
第三轮排序 :   1, 34, 101, 119

说明：
1. 选择排序一共有 数组大小 - 1 轮排序
2. 每1轮排序，又是一个循环, 循环的规则(代码)
2.1先假定当前这个数是最小数
2.2 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，并得到下标
2.3 当遍历到数组的最后时，就得到本轮最小数和下标
2.4 交换 

推导过程

import java.util.Arrays;

public class selectSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[4];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i]=(int)(Math.random()*20);
        }
        System.out.println("排序前：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        selectSort(arr);
        System.out.println("排序后：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void selectSort(int[] arr) {
        //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轮排序后：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //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轮排序后：");
        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轮排序后：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

    }

}

推导结论

import java.util.Arrays;

public class selectSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[20];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 20+1);
        }
        System.out.println("排序前：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        selectSort(arr);
        System.out.println("排序后：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void selectSort(int[] arr) {
        //第i轮
        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[0], 即交换
            if (minIndex != i) {
                arr[minIndex] = arr[i];
                arr[i] = min;
            }
            System.out.println("第" + (i + 1) + "轮排序后：");
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
        }

    }

}

性能测试

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class selectSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[60000];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 20 + 1);
        }
        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("排序后的时间是=" + date2Str);

    }

    public static void selectSort(int[] arr) {
        int compare=0;//比较次数
        int change=0;
        //第i轮
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            int minIndex = i;
            int min = arr[i];
            compare++;
            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[0], 即交换
            if (minIndex != i) {
                change++;
                arr[minIndex] = arr[i];
                arr[i] = min;
            }

        }
        System.out.println("选择排序比较次数："+compare);
        System.out.println("选择排序交换次数："+change);

    }

}