选择排序
选择排序改进了JAVA数据结构和算法-简单排序之冒泡排序。将必要的交换次数从O(n的平方)减少到了O(n).不幸的是,比较次数仍然保持着O(n的平方)。然而,选择排序仍然为大记录量的排序提出了一个非常重要的改进,因为这些大量的记录需要在内存中移动,这就使交换的时间和比较的时间相比起来,交换的时间更为重要。(一般来说,在JAVA语言中不是这种情况,JAVA中只是改变了引用位置,而实际对象的位置并没有发生改变。)
用选择排序算法来对棒球队员进行排序
让我们再来考虑棒球队排序的问题。在选择排序中,不再只比较两个相邻的球员。因此,需要记录下某一个指定队员的高度:可以使用记事本写下指定队员的身高,同时还需要准备好一条紫红色的毛巾。
简述
进行选择排序就是把所有的队员扫描一趟,从中挑出(或者说选择,这正是这个排序名字的由来)最矮的一个队员。最矮的这个队员和站在队列最左端的队员交换位置,即站在0号文职。现在最左端的队员是有序的了,不需要再交换位置了。注意,在这个算法中有序的队员都排列在队列的左边(较小的下标点),而在冒泡排序中则是排列在队列右边的。
再次扫描球队队列时,就从1号位置开始,还是寻找最矮的,然后和1号位置的队员交换。这个过程一直持续到所有的队员都排定。
代码
/**
* Created by Bruce on 2020/8/12
* 选择排序
**/
public class SelectSort_07 {
private long[] a;
private int nElems;
public SelectSort_07(int maxSize) {
this.a = new long[maxSize];
this.nElems = 0;
}
public void insert(long insertValue){
if(nElems == a.length){
return;
}
a[nElems] = insertValue;
nElems++;
}
public void display(){
for(int i = 0 ; i < nElems; i++){
System.out.print(a[i] + " ");
}
System.out.println(" ");
}
public void selectSort(){
for(int out = 0 ; out < nElems - 1; out++){
int minIndex = out;
for(int in = out + 1; in < nElems; in++){
if(a[in] < a[minIndex]){
minIndex = in;
}
}
if(minIndex != out){
swap(out,minIndex);
}
}
}
private void swap(int one, int two){
long temp = a[one];
a[one] = a[two];
a[two] = temp;
}
public static void main(String[] args) {
SelectSort_07 arr = new SelectSort_07(100);
arr.insert(77);
arr.insert(99);
arr.insert(44);
arr.insert(55);
arr.insert(22);
arr.insert(88);
arr.insert(11);
arr.insert(00);
arr.insert(66);
arr.insert(33);
arr.display();
arr.selectSort();
arr.display();
}
}
执行结果:
77 99 44 55 22 88 11 0 66 33
0 11 22 33 44 55 66 77 88 99
释义
不变性
在SelectSort_07.java程序中,下标小于或等于out的位置的数据总是有序的。
选择排序的效率
选择排序和冒泡排序执行了相同次数的比较:N*(N-1)/2.对于10个数据项,需要45次比较。然后,10个数据项只需要少于10次的交换。对于100个数据项,需要4950次比较,但是只进行了不到100次的交换。N值很大时,比较的次数是主要的,所以结论是选择排序和冒泡排序一样运行了O(n的平方)的时间复杂度。但是,选择排序无疑更快,因为它进行的交换少的多。当N较小时,特别是如果交换的时间级别比较的的时间级别大的多时,选择排序实际上是相当快的。