排序算法总结之直接选择排序

概念

每一趟在最后的n-i+1（i=1,2,...,n-1）中取最小的记录作为有序表的第i个记录

动态效果：

优点：算法简单，容易实现

缺点：每次只能确定一个元素

Java实现：

package com.liuhao.sort;

import java.util.Arrays;

//定义一个数据包装类
class DataWrap implements Comparable<DataWrap>{

    int data;
    String flag;

    public DataWrap(int data, String flag) {
        this.data = data;
        this.flag = flag;
    }

    public String toString(){
        return data + flag;
    }

    @Override
    public int compareTo(DataWrap dw) {
        return this.data > dw.data ?
                1 : (this.data == dw.data ? 0 : -1);
    }

}

public class SelectSort {

    public static void selectSort(DataWrap[] data){
        System.out.println("开始排序");
        int arrayLength = data.length;

        //依次进行n-1次比较，第i趟比较将第i大的值选出放在i位置上
        for(int i=0; i<arrayLength-1; i++){
            for(int j=1+1; j<arrayLength; j++){
                //i上的数据>j上的数据
                if(data[i].compareTo(data[j]) > 0){
                    DataWrap tmp = data[i];
                    data[i] = data[j];
                    data[j] = tmp;
                }
            }

            System.out.println("第" + (i+1) + "趟排序后：" + Arrays.toString(data));
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        DataWrap[] data = {
                new DataWrap(21, "")
                ,new DataWrap(30, "")
                ,new DataWrap(49, "")
                ,new DataWrap(30, "*")
                ,new DataWrap(16, "")
                ,new DataWrap(9, "")
        };

        System.out.println("排序之前：" + Arrays.toString(data));

        selectSort(data);

        System.out.println("排序之后：" + Arrays.toString(data));
    }

} 

运行上面的程序，可以看出下图的排序效果：

直接选择排序每趟只需选出最小的数据，并将其放在本趟首位即可，可以发现，其实每趟只需进行一次交换即可。而上述算法在每趟的比较中，进行了不止一次的交换。

改进算法：

//依次进行n-1次比较，第i趟比较将第i大的值选出放在i位置上
        for(int i=0; i<arrayLength-1; i++){
            //minIndex用于保留本趟中最小值的索引
            int minIndex = i;
            for(int j=1+1; j<arrayLength; j++){

                //i上的数据>j上的数据
                if(data[minIndex].compareTo(data[j]) > 0){
                    minIndex = j;
                }
            }

            if(minIndex != i){
                DataWrap tmp = data[i];
                data[i] = data[minIndex];
                data[minIndex] = tmp;
            }

            System.out.println("第" + (i+1) + "趟排序后：" + Arrays.toString(data));
        }

每趟比较的目的是找出本趟中最小数据的索引（minIndex）。

对于直接选择排序，数据交换的次数最多要n-1次，但比较的次数较多，时间复杂度为O(n²)，空间复杂度仅为O(1)。

从上面两个data为30的DataWrap的排序结果来看，直接选择排序是不稳定的。