【算法】选择排序的原理与Java实现

简介: 选择排序(Selection Sort)是一种简单直观的排序算法,每次从待排序的数组中选择最小(或最大)的元素,并将其放到已排序部分的末尾。选择排序的基本思想是不断选择剩余元素中的最小(或最大)值,依次放置到已排序部分的末尾,直到所有元素都被放置到正确的位置。

一.选择排序原理


选择排序(Selection Sort)是一种简单直观的排序算法,每次从待排序的数组中选择最小(或最大)的元素,并将其放到已排序部分的末尾。选择排序的基本思想是不断选择剩余元素中的最小(或最大)值,依次放置到已排序部分的末尾,直到所有元素都被放置到正确的位置。


选择排序的具体步骤如下:

1.找到未排序部分的最小(或最大)元素:遍历待排序的数组,找到最小(或最大)的元素。

2.将最小(或最大)元素放到已排序部分的末尾:将最小(或最大)元素与未排序部分的第一个元素交换位置,将其放置到已排序部分的末尾。

3.重复步骤1和步骤2,直到所有元素都被放置到正确的位置。


二.使用Java实现选择排序


public class SelectionSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 2, 8, 3, 1};
        System.out.println("Before sorting:");
        printArray(arr);
        selectionSort(arr);
        System.out.println("After sorting:");
        printArray(arr);
    }
    public static void selectionSort(int[] arr) {
        int n = arr.length;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            int minIndex = i; // 记录未排序部分的最小元素的索引
            // 找到未排序部分的最小元素的索引
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                    minIndex = j;
                }
            }
            // 将最小元素与未排序部分的第一个元素交换位置
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[minIndex];
            arr[minIndex] = temp;
        }
    }
    public static void printArray(int[] arr) {
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

以上代码使用选择排序算法对一个整数数组进行排序。selectionSort方法实现了选择排序的逻辑,通过不断选择未排序部分的最小元素,并将其与未排序部分的第一个元素交换位置,将最小元素放置到已排序部分的末尾。运行以上代码,将输出如下结果:


运行以上代码,将输出如下结果:

Before sorting:
5 2 8 3 1 
After sorting:
1 2 3 5 8

选择排序算法的时间复杂度为O(n^2),其中n是数组的长度。它是一种不稳定的排序算法,适用于小规模的数组。尽管选择排序的时间复杂度较高,但由于其简单直观的思想,选择排序在某些特定场景下仍然有其应用价值。

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