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千锋长沙Java培训分享之Java算法之选择排序

时间:2021-12-23 17:46     来源:千锋长沙校区 作者:千锋长沙

       本篇文章是千锋长沙Java培训分享之Java算法之选择排序的讲解:

一、排序和算法

排序是算法中的一部分,也叫排序算法。算法一般用来处理数据,而数据的处理最好是要找到他们的规律,这个规律中有很大一部分就是要进行排序,所以需要有排序算法。本节讲解的是选择排序,从选择排序开始认识排序的一些基础概念。之所以将选择排序作为排序的入门,原因是选择排序算法的逻辑最好理解。

二、选择排序

2.1 选择排序算法逻辑

选择排序是一种最简单的排序算法。其排序的逻辑如下:

1、有一个待排序的数组A(以下简称A)。

2、从A中找出最小的元素。

3、将找到的最小元素跟数组A中第一个元素交换位置(如果最小元素就是第一个元素,则自己跟自己交换位置);如下图:

v2-593f98f9f54b031e51f98a428c2b81f0_720w

(如上图,长方形高低代表数字的大小,找到最小的数字,跟第一个位置的数据进行交换)

交换之后,结果如下图所示:

v2-45696f9a7fc60a23e1dea63510f83187_720w

4、然后,在剩下的4个数字中再找到最小的那个数字,跟第2个位置的数字交换。如下图:

交换之后的结果如下如:

v2-0652d8ff49fdf3f2661a9cd64457d258_720w

5、再在剩下的三个数字中,找到最小的那个数字跟第3个位置的数字交换位置。上图中剩下的三个数字中最小的就是第3个位置的数字,所以,它自己跟自己交换位置,就是不变。同理第四个数字也是不变,第5个数字也是不变。(上图中例子第3、4、5个元素正好就是对应的排序,所以不变。如果不是对应的最小数字,同理交换位置就行。)

以上就是选择排序的算法逻辑,非常好理解。

2.2 选择排序算法代码实现

理解了选择排序的逻辑之后,接下来通过java代码实现选择排序算法。步骤如下:

找出最小的数字

将最小的数字放到第一个位置

将第一个位置的数字,放到原本是最小数字的位置。

重复上面3个步骤

选择排序java代码如下:

/**

* 选择排序

*/

public static void algorithm4(){

//定义一个整数类型数组,用于排序的原始数据

int[] array={3,5,1,2,4};

//获取数组的大小

int length = array.length;

//第一个循环用来遍历数组中的所有数字

for (int i = 0; i < length; i++) {

//初始化一个变量,用来记录最小数字的下标。初始默认假设第一个数字就是最小数字

int minIndex = i;

//第二个循环,通过比较获取数组中最小的数字的下标。

for (int j = i+1; j < length ; j++) {

//如果找到更小的数字,

if (array[minIndex]>=array[j]) {

//将minIndex变量的值修改为新的最小数字的下标。

minIndex = j;

}

}

//所有数字一个个比较结束之后,就能确认那个数字最小了。

//将最小的数字替换到第一个位置,将第一个位置的数字放到最小数字原来的位置,就是一次交换。

int temp=array[i];

array[i]=array[minIndex];

array[minIndex]=temp;

}

//将排序之后的数组打印出来。

//下面的输出是不计算时间复杂度的,因为实际开发中这段输出代码会被删掉

for (int i = 0; i < length; i++) {

System.out.print(array[i]+",");

}

}

以上就是选择排序的代码实现。学习了前面的时间复杂度之后,大家可以计算一下选择排序的时间复杂度是多少呢?

2.3、选择排序的时间复杂度

选择排序总共循环了所少次?

n+(n-1)+(n-2)+(n-3)+…+1

上述这个表达式,反过来写就是1+2+3+4+5+…+n。高斯算法就是(n+1)n/2=(n^2+n)/2=1/2n^2+n/2。当n->∞时,利用极限思维1/2*n^2+n/2可以等于n^2,记作O(n^2),也就是选择排序的时间复杂度是O(n^2)。

总结:选择排序是一种简单的排序算法,适用于数据量较小的情况,因为根据时间复杂度分析,数据量越大,选择排序所花费的时间按照平方倍数增长,会非常慢。但是选择排序也有它的优势,选择排序的优势就是思维逻辑简单。

选择排序还有个特点,就是不论数组的顺序是排好序或者是乱序的,选择排序都需要花费一样的时间来计算。比如,利用选择排序对数组{1,2,3,4,5}和数组{3,1,4,2,5}排序所花费的时间是一样的。排序是算法中比较重要的内容,从简单的入手,从易到难学习常见排序算法是一个比较好的方式。如果有疑问的欢迎大家留言讨论。

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