java-直接選擇排序

直接選擇排序是一種簡單的排序方法，它每次從當前待排序的區間中選擇出最小的元素，把該元素與該區間的第一個元素交換。

第一次從a[0]~a[n-1]中選取最小值，與a0]交換，第二次從a[1]~a[n-1]中選取最小值，與a[1]交換，....，第i次從a[i-1]~a[n-1]中選取最小值，與a[i-1]交換，.....，第n-1次從a[n-2]~a[n-1]中選取最小值，與a[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：假定n = 8，數組a中8個元素的排序碼為：

　　　　(36,25,48,12,65,43,20,58)

如圖給出了進行每次選擇並交換后各排序碼位置的變動情況，中括號中為待排序區間，中括號前面為已經排好的元素。

       

直接選擇排序的算法用java描述為:

public static void selectionSort(int[] a,int n) {
        if(n>a.length) {
            System.out.println("超出數組長度");
            System.exit(1);
        }
        for (int i = 1; i < n; i++) {    //i表示次數，共進行n-1次選擇和交換
            int minIndex = i-1;            //用minIndex表示最小元素的下標
            for (int j = i; j < n; j++) {//找到當前排序區間中最小元素的下標
                if(a[minIndex]>a[j]) {//如果后面的元素小於當前最小元素，則用minIndex記錄下后面最小元素的下標
                    minIndex = j;
                }
            }
            if(minIndex != i) {//如果minIndex==i,說明minIndex就是當前排序區間首位元素的下標，因此不用交換
                int temp = a[i];
                a[i] = a[minIndex];
                a[minIndex] = temp;
            }
        }
    }

 

完整代碼並測試：

import java.util.Scanner;

public class SelectionSort {
    public static void selectionSort(int[] a,int n) {
        if(n>a.length) {
            System.out.println("超出數組長度");
            System.exit(1);
        }
        for (int i = 1; i < n; i++) {    //i表示次數，共進行n-1次選擇和交換
            int minIndex = i-1;            //用minIndex表示最小元素的下標
            for (int j = i; j < n; j++) {//找到當前排序區間中最小元素的下標
                if(a[minIndex]>a[j]) {//如果后面的元素小於當前最小元素，則用minIndex記錄下后面最小元素的下標
                    minIndex = j;
                }
            }
            if(minIndex != i-1) {//如果minIndex==i-1,說明minIndex就是當前排序區間首位元素的下標，因此不用交換
                int temp = a[i-1];
                a[i-1] = a[minIndex];
                a[minIndex] = temp;
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請輸入元素的個數");
        int n = input.nextInt();
        int[] a = new int[n];
        System.out.println("請依次輸入元素");
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            a[i] = input.nextInt();
        }
        System.out.println("請輸入待排元素的個數");
        int m = input.nextInt();
        selectionSort(a,m);
        System.out.println("排序之后");
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            System.out.print(a[i]+" ");
        }
    }
}

請輸入元素的個數
8
請依次輸入元素
36 25 48 12 65 43 20 58
請輸入待排元素的個數
8
排序之后
12 20 25 36 43 48 58 65

效率：

在直接選擇排序中，共需要進行n-1次選擇和交換，每次選擇需要比較n-i 次(1<=i<=n-1),每次交換最多需要3次移動，因此，總的比較次數：C=(n*n - n)/2,

總的移動次數(最大值)： 3(n-1).由此可知，直接選擇排序的時間復雜度為 O(n^2)。由於在直接選擇排序中存在着前后元素之間的互換，因而可能會改變相同元素的前后位置，如4,3,4,2 第一次4和2交換，第一個4跑到了第3個4之后，所以此方法是不穩定的。