八大排序算法--选择排序（动图理解）-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了八大排序算法--选择排序（动图理解）。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

选择排序

算法思路

每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的数据元素排完。

选择排序的步骤：

1>首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置。
2>再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到未排序序列的起始位置。
3>重复第二步，直到所有元素均排序完毕。

动画演示

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算法代码

public static void selectSort1(int[] a){

        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            int minIndex = i;
            for (int j = i+1 ; j <a.length ; j++) {
                if(a[j] <= a[minIndex]){
                    minIndex = j;
                }
            }
            if(minIndex == i) continue;  //说明没找到更小的
            int tmp = a[minIndex];
            a[minIndex] = a[i];
            a[i] = tmp;
        }
    }

复杂度分析

时间复杂度 O(n^2) 等差数列

空间复杂度 O(1)

稳定性不稳定

选择排序优化

选择排序的优化思路一般是在一趟遍历中，同时找出最大值与最小值，放到数组两端，这样就能将遍历的趟数减少一半。第一次选择最大值与最小值，过程如下：

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算法代码

public static void selectSort2(int[] a){

        int left  = 0;
        int right = a.length-1;
        while(left<right) {
            int minIndex = left;
            int maxIndex = right;
            for(int i = left+1;i<=right;i++) {
                if(a[i] < a[minIndex]) {
                    minIndex = i;
                }
                if(a[i] > maxIndex) {
                    maxIndex = i;
                }
            }

            //交换左边
            int tmp1 = a[minIndex];
            a[minIndex] = a[left];
            a[left] = tmp1;

            if(maxIndex == left) {   //很重要的一点细节
                maxIndex = minIndex;
            }

            //交换右边
            int tmp2 = a[maxIndex];
            a[maxIndex] = a[right];
            a[right] = tmp2;

            left++;
            right--;

        }
    }

时间复杂度测试

接下来我们试着用大量数据测试一下。

int[] a = new int[10_0000]; //10万个数据测试

1.orderArray函数实现生成一个基本有序数列，即从小到大排列。

public static void orderArray(int[] a) {
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            a[i] = i;
        }
 }

2.notOrderArray函数生成一个倒序数列，即从大到小排列。

public static void notOrderArray(int[] a) {
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            a[i] = a.length-i;
        } 
}

3.randomArray函数生成一个随机无序数列。

 public static void randomArray(int[] a) {
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            a[i] = random.nextInt(10_0000);
        }
 }

4.testInsertSort函数测试 System.currentTimeMillis() 返回值单位是毫秒。

 public static void testInsertSort(int[] a){
        int[] tmpArray = Arrays.copyOf(a,a.length);
        long startTime = System.currentTimeMillis();    //注意用long接收
        shellSort(tmpArray);
        long endTime = System.currentTimeMillis();  //返回单位是毫秒
        System.out.println("选择排序耗时："+(endTime-startTime));
  }

5.main函数调用执行

public static void main(String[] args) {
 
        int[] a = new int[10_0000];
        //有序
        System.out.println("基本有序数列");
        orderArray(a);
        testInsertSort(a);
 
        //倒序
        System.out.println("逆序数列");
        notOrderArray(a);
        testInsertSort(a);
 
        //随机乱序
        System.out.println("无序数列");
        randomArray(a);
        testInsertSort(a);
}

测试结果

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从结果来看，对于大量的数据，优化后的反而更慢了，应该是这种排序算法更适合少量数据。

我们放250个数据进行测试。

八大排序算法--选择排序（动图理解）,详解八大排序算法,排序算法,算法,java 结果证明耗时上还是有所下降的。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-622207.html

完整代码

import java.util.Random;


public class sort {
    public static void main(String[] args) {
    
        int[] a = new int[10_0000];
        //有序
        System.out.println("基本有序数列");
        orderArray(a);
        testInsertSort(a);

        //无序
        System.out.println("逆序数列");
        notOrderArray(a);
        testInsertSort(a);

        //乱序
        System.out.println("无序数列");
        randomArray(a);
        testInsertSort(a);

    }

    public static void selectSort(int[] a){

        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            int minIndex = i;
            for (int j = i+1 ; j <a.length ; j++) {
                if(a[j] <= a[minIndex]){
                    minIndex = j;
                }
            }
            if(minIndex == i) continue;  //说明没找到更小的
            int tmp = a[minIndex];
            a[minIndex] = a[i];
            a[i] = tmp;
        }
   }


    //生成有序数组  从小到大排列
    public static void orderArray(int[] a) {
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            a[i] = i;
        }
    }

    //n无序 其实就是从大到小排列
    public static void notOrderArray(int[] a) {
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            a[i] = a.length-i;
        }
    }

    //乱序 随机生成序列
    public static void randomArray(int[] a) {
        Random random = new Random();
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            a[i] = random.nextInt(10_0000);
        }
    }

    //大量数据测试
    public static void testInsertSort(int[] a){
        int[] tmpArray = Arrays.copyOf(a,a.length);
        long startTime = System.currentTimeMillis();    //注意用long接收
        selectSort(tmpArray);
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("选择排序耗时："+(endTime-startTime));
    }
}