java实现选择排序(详细解释代码和逻辑)

简介: java实现选择排序(详细解释代码和逻辑)

选择排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是不断地选择未排序部分中最小(或最大)的元素,将其放到已排序部分的末尾。下面是用Java实现选择排序的代码,并附有详细的注释。

public class SelectionSort {
 
    // 主方法,用于测试选择排序
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {64, 25, 12, 22, 11};  // 初始化一个待排序的数组
        System.out.println("排序前的数组:");
        printArray(array);  // 打印排序前的数组
 
        selectionSort(array);  // 调用选择排序方法进行排序
 
        System.out.println("排序后的数组:");
        printArray(array);  // 打印排序后的数组
    }
 
    // 选择排序算法的实现
    public static void selectionSort(int[] array) {
        int n = array.length;  // 获取数组的长度
 
        // 外层循环:遍历数组中的每一个元素
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            int minIndex = i;  // 初始化最小值的索引为当前索引
 
            // 内层循环:在剩余未排序部分中找到最小元素
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                if (array[j] < array[minIndex]) {  // 如果找到比当前最小值更小的元素
                    minIndex = j;  // 更新最小值的索引
                }
            }
 
            // 交换找到的最小元素与当前位置的元素
            int temp = array[minIndex];
            array[minIndex] = array[i];
            array[i] = temp;
 
            // 打印每一轮排序后的数组状态
            System.out.println("第 " + (i + 1) + " 轮排序后的数组:");
            printArray(array);
        }
    }
 
    // 打印数组的方法
    public static void printArray(int[] array) {
        for (int i : array) {  // 遍历数组中的每一个元素
            System.out.print(i + " ");  // 打印元素
        }
        System.out.println();  // 换行
    }
}

代码说明:


类和主方法:

SelectionSort 类包含主方法 main,用于运行程序。

在 main 方法中,定义了一个待排序的整数数组,并打印排序前和排序后的数组。


选择排序方法:

selectionSort 方法是选择排序算法的核心实现。

它接收一个整数数组作为参数,并对其进行排序。

外层循环从头到尾遍历数组,假设当前索引 i 位置的元素是最小值。

内层循环从 i+1 位置开始查找剩余未排序部分中的最小值。

找到最小值后,交换它与当前位置 i 的元素。


打印数组的方法:

printArray 方法用于打印数组中的所有元素。

在每一轮排序后调用 printArray 方法,打印当前数组的状态,便于观察排序过程。


选择排序的时间复杂度:

  • 最好情况:O(n²)
  • 最坏情况:O(n²)
  • 平均情况:O(n²)

选择排序的主要优点是实现简单,理解容易。但是由于其时间复杂度较高,不适合处理大规模数据。实际应用中,更常用的是更高效的排序算法,如快速排序和归并排序。


示例输出:

排序前的数组:
64 25 12 22 11 
第 1 轮排序后的数组:
11 25 12 22 64 
第 2 轮排序后的数组:
11 12 25 22 64 
第 3 轮排序后的数组:
11 12 22 25 64 
第 4 轮排序后的数组:
11 12 22 25 64 
排序后的数组:
11 12 22 25 64 


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