在學習算法的過程中,我們難免會接觸很多和排序相關的算法。總而言之,對於任何編程人員來說,基本的排序算法是必須要掌握的。
從今天開始,我們將要進行基本的排序算法的講解。Are you ready?Let‘s go~~~
1、排序算法的基本概念的講解
時間復雜度:需要排序的的關鍵字的比較次數和相應的移動的次數。
空間復雜度:分析需要多少輔助的內存。
穩定性:如果記錄兩個關鍵字的A和B它們的值相等,經過排序后它們的位置沒有發生交換,那么我們稱這個排序算法是穩定的。
否則我們稱這個排序算法是不穩定的。
排序算法的常見分類:
1、內部排序(最常見的一種排序方式,不需要借助第三方輔助存儲工具)
2、外部排序(需要借助外部存儲來輔助完成相關的排序操作)
如果參與排序的數據元素非常的多,數據量非常的大,計算機無法把整個排序過程放到內存中進行的話,
我們必須借助外部存儲器如磁盤來完成,這種排序方式,我們稱之為外部排序。
其中外部排序最常見的就是多路歸並排序,即將原始文件分解成多個能夠一次性裝入內存的部分,分別把每一部分調入
內存完成相應的排序,接下來在對多個有序的外部文件進行多路歸並排序。
對於我們絕大多數的程序員而言,我們經常遇到的為內部排序。接下來我們將要對常見的內部排序進行相應的講解。
今天要講解的內部排序為:
直接選擇排序
1.基本概念
所謂直接選擇排序:就是第一次從R[0]~R[n-1]中選取最小值,與R[0]交換,第二次從R[1]~R[n-1]中選取最小值,與R[1]交換,....,第i次從R[i-1]~R[n-1]中選取最小值,與R[i-1]交換,.....,第n-1次從R[n-2]~R[n-1]中選取最小值,與R[n-2]交換,總共通過n-1次,得到一個按排序碼從小到大排列的有序序列·
例如:
2.Java代碼實
使用Java代碼實現相關的內容
package com.yonyou.test; /** * 內部排序算法之直接選擇排序 * 默認按照從小到大進行排序操作 * @author 小浩 * @創建日期 2015-3-24 */ public class Test{ public static void main(String[] args) { //需要進行排序的數組 int[] array=new int[]{8,3,2,1,7,4,6,5}; //輸出原數組的內容 printResult(array); //進行直接選擇排序操作 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); } } //輸出排序后的相關結果 printResult(array); } /** * 輸出相應數組的結果 * @param array */ private static void printResult(int[] array) { for(int value:array) System.out.print(" "+value+" "); System.out.println(); } /** * 交換數組中兩個變量的值 * @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; } }
上面的直接選擇排序的存在一定的效率問題,不知道你是否發現了。對於每次選擇的時候,一旦發現當前數比被比較的數小,立刻交換它們的
值,其實沒有必要這樣做的。因為我們可以先暫存一下結果,當所有的循環都執行完畢的時候,我們在進行交換處理也不遲。而且這樣可以有
效的提高效率。具體的請看代碼:
package com.yonyou.test; /** * 內部排序算法之直接選擇排序 * 默認按照從小到大進行排序操作 * @author 小浩 * @創建日期 2015-3-24 */ public class Test{ public static void main(String[] args) { //需要進行排序的數組 int[] array=new int[]{8,3,2,1,7,4,6,5}; //輸出原數組的內容 printResult(array); //進行直接選擇排序操作 for(int i=0;i<array.length-1;i++) { //用於暫存當前變量的最小的值 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); } //輸出排序后的相關結果 printResult(array); } /** * 輸出相應數組的結果 * @param array */ private static void printResult(int[] array) { for(int value:array) System.out.print(" "+value+" "); System.out.println(); } /** * 交換數組中兩個變量的值 * @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.直接選擇排序的效率分析
時間復雜度:假設有n個數據,數據交換的次數最多為n-1次,但程序的總體的比較次數較多。所以綜合考慮有直接選擇排序的時間復雜度為O(n2)
(n的平方)。所以當記錄占用字節數較多時,通常比直接插入排序的執行速度快些。
空間復雜度:直接選擇排序的空間復雜度很好,它只需要一個附加單元用於數據交換,所以其空間復雜度為O(1)。
穩定性:由於在直接選擇排序中存在着不相鄰元素之間的互換,因此,直接選擇排序是一種不穩定的排序方法。
好吧,直接選擇排序的講解就先到這里了。