排序算法之详解选择排序

合集 - 算法(2)

1.排序算法之详解冒泡排序04-25

2.排序算法之详解选择排序04-25

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引入

• 选择排序顾名思义是需要进行选择的，那么就要问题了，选择到底是选择什么呢?
• 选择排序的选择是选择数组中未排序的数组中最小的值，将被选择的元素放在未排序数组的首位

如果你对 ‘未排序数组’ ， ‘选择’ 的概念不理解，那么你可以看看下面的图

思路

• 有了上面的一些基础之后，我们再来说说选择排序算法的思路
  1. 不断的选择未排序数组中最小的值，将其与未排序数组的首位元素进行换位
  2. 选择完一个最小值，未排序的数组长度就要减一，且是从下标为0处开始减
  3. 当未排序数组就剩两个数时，就是最后一次选择，完成此次排序，算法结束，数组排序完成
• 乍一看，选择排序算法有点像冒泡排序，只不过冒泡排序是选择大的数往后走，选择排序是选择小的数往前走
  1. 其实并不是这样的，数往前后走并没有关系
  2. 冒泡排序是经过不断的相邻换位，来完成排序的
  3. 而选择排序，只需选择(保存)最大或最小的数及这个数的下标，遍历完未排序数组之后，再进行一次换位
  4. 冒泡排序是通过数去找位置，选择排序是给定位置去找数

• 如果你还不明白，那么就再看看下面这张图，说明：该图转载于菜鸟教程

具体实现过程

• 下面我们就以 [ -8 , 10 , 30 ,6 , 9 , 10 , 100 , 76 ] 为例，讲解选择排序的具体过程

第一次排序

• 我们先进行选择，将未排序数组的第一个元素作为被选则的元素 【value = -8 ，index = 0】
• 用一个指针从未排序数组的第一个元素往后逐渐遍历 ，如果有小于当前 value 的 ，就将 value 和 index 的值替换为更小的元素的 值 和 下标
• 遍历完成，由于没有小于 -8 的元素 ，所以value 和 index 不做改动 【即不交换】
• 完成第一次排序之后，未排序的数组(逻辑意义上的数组)就变成了 [ 10 , 30 ,6 , 9 , 10 , 100 , 76 ] ，前面已排序的数组 [-8 ]

第二次排序

• 我们先进行选择，将未排序数组的第一个元素作为被选则的元素 【value = 10 ，index = 1】
• 用一个指针从未排序数组的第一个元素往后逐渐遍历 ，如果有小于当前 value 的 ，就将 value 和 index 的值替换为更小的元素的 值 和 下标
• 先找到了 value1 = 6 ， index1 = 3 ，改变 value 与 index的值 value= value1 ， index = index1
• 遍历完成，由于index经过了改变 ，所以需要进行换位 ， 未排序数组第一个元素 与 index下标元素进行换位
• 完成第二次排序之后，未排序的数组(逻辑意义上的数组)就变成了 [ 30 ,10 , 9 , 10 , 100 , 76 ] ，前面已排序的数组 [-8 , 6]

......

• 就这样不断地重复，选择未排序数组中最小的值，将其与未排序数组的首位元素进行换位

最后一次排序

• 不断地进行排序之后，数组变成了个样子 [ -8 , 6 , 9 ,10 , 10 ,30 , 100 ,76 ]
• 此时已排序的数组变成了 [ -8 , 6 , 9 ,10 , 10 ,30 ] , 未排序的数组为 [ 100 ,76 ]
• 我们只需进行最后一次排序，就可以完成整个数组的排序
• 选择未排序数组的第一个元素 ， index = 6 ， value = 100
• 通过指针遍历未排序数组 ，试着寻找 比 value小的数
  • 找到则交换 ，交换后进行下次寻找 ，直至数组遍历完成
• 最终 ，index = 7 ， value = 76
• 由于此时 index已经改变 ，所以需要进行换位 ，未排序数组第一个元素 与 index下标元素进行换位

代码实现

// 选择排序算法
public static int[] selectSort(int[] array){
    // for循环 ，i表示需要正在选择 第 i 个 最小值 ，从0开始  
    // 一共需要找 array.length-1个最小值
    for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
        // val用于存储被选则的值 ，即最小值 
        // 默认选择未排序数组的第一个元素 ，如果有更小的则更新
        int val = array[i];
        // index用于存储当前最小值对应的数组下标
        // 默认选择未排序数组的第一个元素的下标 ，最小值更新，i也随之更新
        int index = i;     
        // 遍历未选择的数组
        for (int j = i+1; j < array.length; j++) {
            // 试图寻找比被选择的值 更小 的元素 ，如果有 ，则对 val 和 index 进行更新
            if (val > array[j]){
                val = array[j];
                index = j;
            }
        }
        // 如果 i == index ，则代表被选则的值并未改变，即还是未排序数组的第一个元素，所以不用交换
        if (i != index){
            array[index] = array[i];
            array[i] = val;
        }
    }
    return array;
}