Java数组全套深入探究——进阶知识阶段1、选择排序

Java数组全套深入探究——进阶知识阶段1、选择排序

数组学习的重要意义

数组是我们必须要掌握的数据结构之一，在以后会对我们有非常大的帮助。

• 提高程序效率：数组是一种高效的数据结构，可以快速地访问和修改数据。在实际的生产生活中，数组被广泛应用于各种需要高效数据处理的场景，如图像处理、科学计算、金融分析等。通过学习数组，学生们可以更加高效地处理数据，提高程序的执行效率。
• 增强编程能力：数组是编程中常用的数据结构之一，掌握数组的使用方法对于学生的编程能力提升非常重要。在实际编程过程中，数组的使用非常普遍，掌握数组的使用可以帮助学生更加熟练地进行编程，提高编程效率和代码质量。
• 培养逻辑思维：数组是一种抽象的数据结构，通过学习数组，学生们可以培养自己的逻辑思维能力。在实际的问题解决中，很多问题都可以转化为数组的处理问题，通过学习数组，学生们可以更加清晰地思考问题，并给出有效的解决方案。

对于学生们来说，学习数组可能是一项有些困难的任务，但只要坚持学习，就一定能够掌握它。以下是一些鼓励学生们学习数组的话：

• 数组是编程的基础，掌握数组的使用对于成为一名优秀的程序员非常重要。
• 学习数组可能有些困难，但只要坚持下去，就一定能够掌握它。
• 通过学习数组，你可以更加高效地处理数据，提高程序的执行效率，展现出你的编程能力。
• 数组的应用非常广泛，掌握数组的使用可以让你在未来的学习和工作中更加出色。
• 相信自己，你一定能够掌握数组的使用，成为一名优秀的程序员！

选择排序的具体排序过程

选择排序（Selection Sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是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。

具体排序过程如下：

在未排序的序列中找到最小（或最大）的元素，存放到排序序列的起始位置。

再从剩余未排序的元素中继续寻找最小（或最大）的元素，然后放到已排序序列的末尾。

重复第二步，直到所有元素均排序完毕。

例如，对于一个整数数组 [64, 25, 12, 22, 11]，选择排序的具体过程如下：

第1轮：找到最小元素11，与第1个元素64交换位置，得到 [11, 25, 12, 22, 64]。

第2轮：找到剩余元素中的最小元素12，与第2个元素25交换位置，得到 [11, 12, 25, 22, 64]。

第3轮：找到剩余元素中的最小元素22，与第3个元素25交换位置，得到 [11, 12, 22, 25, 64]。

第4轮：剩余元素中已无需再进行比较，因为最后一个元素一定是最大的。所以得到最终排序结果 [11, 12, 22, 25, 64]。

在选择排序过程中，每一轮都会找到当前未排序部分的最小（或最大）元素，并将其与未排序部分的第一个元素进行交换。这样，每一轮过后，未排序部分的第一个元素都会是已排序部分与未排序部分的分界线。

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义待排序的数组
        int[] arr = { 64, 25, 12, 22, 11 };
        // 打印排序前的数组
        System.out.println("排序前的数组:");
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
        System.out.println();
        // 执行选择排序算法
        int n = arr.length;
        // 遍历数组，进行n-1轮比较和交换
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            // 找到当前未排序部分中的最小元素索引
            int minIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                    minIndex = j;
                }
            }
            // 将找到的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;
        }
        // 打印排序后的数组
        System.out.println("排序后的数组:");
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}

具体的选择排序过程

以下是使用连续的数组变化表示选择排序的示例，我们将对数组[64, 25, 12, 22, 11]进行选择排序：

排序前的数组: [64, 25, 12, 22, 11]

第1轮：

找到最小元素11，与第1个元素64交换位置。

[11, 25, 12, 22, 64]

第2轮：

找到剩余元素中的最小元素12，与第2个元素25交换位置。

[11, 12, 25, 22, 64]

第3轮：

找到剩余元素中的最小元素22，与第3个元素25交换位置。

[11, 12, 22, 25, 64]

第4轮：

剩余元素中已无需再进行比较，因为最后一个元素一定是最大的。

[11, 12, 22, 25, 64]

排序后的数组: [11, 12, 22, 25, 64]

这样，通过连续的数组变化，我们展示了选择排序的过程。每一轮中，我们找到当前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进行交换。最终得到排序后的数组。