• Java常见排序算法之直接选择排序


    在学习算法的过程中,我们难免会接触很多和排序相关的算法。总而言之,对于任何编程人员来说,基本的排序算法是必须要掌握的。

    从今天开始,我们将要进行基本的排序算法的讲解。Are you ready?Let‘s go~~~

    1、排序算法的基本概念的讲解

         时间复杂度:需要排序的的关键字的比较次数和相应的移动的次数。

         空间复杂度:分析需要多少辅助的内存。

         稳定性:如果记录两个关键字的A和B它们的值相等,经过排序后它们的位置没有发生交换,那么我们称这个排序算法是稳定的。

                  否则我们称这个排序算法是不稳定的。

       

        排序算法的常见分类:

        1、内部排序(最常见的一种排序方式,不需要借助第三方辅助存储工具)

        2、外部排序(需要借助外部存储来辅助完成相关的排序操作)

            如果参与排序的数据元素非常的多,数据量非常的大,计算机无法把整个排序过程放到内存中进行的话,

            我们必须借助外部存储器如磁盘来完成,这种排序方式,我们称之为外部排序。

            其中外部排序最常见的就是多路归并排序,即将原始文件分解成多个能够一次性装入内存的部分,分别把每一部分调入

            内存完成相应的排序,接下来在对多个有序的外部文件进行多路归并排序。

      

       对于我们绝大多数的程序员而言,我们经常遇到的为内部排序。接下来我们将要对常见的内部排序进行相应的讲解。

        今天要讲解的内部排序为:

       直接选择排序

       1.基本概念

         所谓直接选择排序:就是第一次从R[0]~R[n-1]中选取最小值,与R[0]交换,第二次从R[1]~R[n-1]中选取最小值,与R[1]交换,....,第i次从R[i-1]~R[n-1]中选取最小值,与R[i-1]交换,.....,第n-1次从R[n-2]~R[n-1]中选取最小值,与R[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·

         例如:

    初始状态 [ 8 3 2 1 7 4 6 5 ]   8 -- 1
    第一次 [ 1 3 2 8 7 4 6 5 ]      3 -- 2
    第二次  [ 1 2 3 8 7 4 6 5 ]     3 -- 3
    第三次  [ 1 2 3 8 7 4 6 5 ]     8 -- 4
    第四次  [ 1 2 3 4 7 8 6 5 ]     7 -- 5
    第五次  [ 1 2 3 4 5 8 6 7 ]     8 -- 6
    第六次  [ 1 2 3 4 5 6 8 7 ]     8 -- 7
    第七次  [ 1 2 3 4 5 6 7 8 ]   
    排序完成

    2.Java代码实

    使用Java代码实现相关的内容

    package com.yonyou.test;
    
    /**
     * 内部排序算法之直接选择排序
     * 默认按照从小到大进行排序操作
     * @author 小浩
     * @创建日期 2015-3-24
     */
    public class Test{
    	public static void main(String[] args) {
       //需要进行排序的数组
    	int[] array=new int[]{8,3,2,1,7,4,6,5};
    	 //输出原数组的内容
        printResult(array);
    	//进行直接选择排序操作
    	for(int i=0;i<array.length-1;i++)
    	{
    		for(int j=i+1;j<array.length;j++)
    		{
    			if(array[i]>array[j])
                 swap(array,i,j);				
    		}
    	}
    	
    	//输出排序后的相关结果
    	printResult(array);
    	}
    	
    	/**
    	 * 输出相应数组的结果
    	 * @param array
    	 */
    	private static void printResult(int[] array) {
           for(int value:array)		
        	   System.out.print(" "+value+" ");
          System.out.println();
    	}
    
    	/**
    	 * 交换数组中两个变量的值
    	 * @param array
    	 * @param i
    	 * @param j
    	 */
    	private static void swap(int[] array,int i,int j){
    		int temp=array[i];
    		array[i]=array[j];
    		array[j]=temp;
    	}
    }
    

     上面的直接选择排序的存在一定的效率问题,不知道你是否发现了。对于每次选择的时候,一旦发现当前数比被比较的数小,立刻交换它们的

     值,其实没有必要这样做的。因为我们可以先暂存一下结果,当所有的循环都执行完毕的时候,我们在进行交换处理也不迟。而且这样可以有

     效的提高效率。具体的请看代码:

     

    package com.yonyou.test;
    
    /**
     * 内部排序算法之直接选择排序
     * 默认按照从小到大进行排序操作
     * @author 小浩
     * @创建日期 2015-3-24
     */
    public class Test{
    	public static void main(String[] args) {
       //需要进行排序的数组
    	int[] array=new int[]{8,3,2,1,7,4,6,5};
    	 //输出原数组的内容
        printResult(array);
    	//进行直接选择排序操作
    	for(int i=0;i<array.length-1;i++)
    	{
    		//用于暂存当前变量的最小的值
    		int temp=i;
    		for(int j=i+1;j<array.length;j++)
    		{
    			if(array[temp]>array[j])
    				temp=j;
    		}
    		if(temp!=i)
    		swap(array,i,temp);				
    	}
    	
    	//输出排序后的相关结果
    	printResult(array);
    	}
    	
    	/**
    	 * 输出相应数组的结果
    	 * @param array
    	 */
    	private static void printResult(int[] array) {
           for(int value:array)		
        	   System.out.print(" "+value+" ");
          System.out.println();
    	}
    
    	/**
    	 * 交换数组中两个变量的值
    	 * @param array
    	 * @param i
    	 * @param j
    	 */
    	private static void swap(int[] array,int i,int j){
    		int temp=array[i];
    		array[i]=array[j];
    		array[j]=temp;
    	}
    }
    

     3.直接选择排序的效率分析

        时间复杂度:假设有n个数据,数据交换的次数最多为n-1次,但程序的总体的比较次数较多。所以综合考虑有直接选择排序的时间复杂度为O(n2)

       (n的平方)。所以当记录占用字节数较多时,通常比直接插入排序的执行速度快些。

        空间复杂度:直接选择排序的空间复杂度很好,它只需要一个附加单元用于数据交换,所以其空间复杂度为O(1)。

        稳定性:由于在直接选择排序中存在着不相邻元素之间的互换,因此,直接选择排序是一种不稳定的排序方法。

     

       好吧,直接选择排序的讲解就先到这里了。

     

          

      

       

     

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/xiohao/p/4362887.html
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