数据结构与算法(Java篇)笔记--选择排序

发布于:2022-12-21 ⋅ 阅读:(368) ⋅ 点赞:(0)


前言

在我们的程序中,排序是非常常见的一种需求,提供一些数据元素,把这些数据元素按照一定的规则进行排序。比如查询一些订单,按照订单的日期进行排序;再比如查询一些商品,按照商品的价格进行排序等等。所以,接下来我们要学习一些常见的排序算法。


一、选择排序

选择排序是一种更加简单直观的排序方法。
需求:
排序前:{4,6,8,7,9,2,10,1}
排序后:{1,2,4,5,7,8,9,10}

二、排序原理

Step1.每一次遍历的过程中,都假定第一个索引处的元素是最小值,和其他索引处的值依次进行比较,如果当前索引处 的值大于其他某个索引处的值,则假定其他某个索引出的值为最小值,最后可以找到最小值所在的索引
Step2.交换第一个索引处和最小值所在的索引处的值
在这里插入图片描述

API设计

类名 Selection
构造方法 Selection():创建Selection对象
成员方法 1.public static void sort(Comparable[] a):对数组内的元素进行排序
2.private static boolean greater(Comparable v,Comparable w):判断v是否大于w
3.private static void exch(Comparable[] a,int i,int j):交换a数组中,索引i和索引j处的值

1.代码实现

//排序代码
public class Selection {
    /*
    对数组a中的元素进行排序
    */
    public static void sort(Comparable[] a){
        for (int i=0;i<=a.length-2;i++){
            //假定本次遍历,最小值所在的索引是i
            int minIndex=i;
            for (int j=i+1;j<a.length;j++){
                if (greater(a[minIndex],a[j])){
                    //跟换最小值所在的索引
                    minIndex=j;
                }
            }
            //交换i索引处和minIndex索引处的值
            exch(a,i,minIndex);
        }
    }
    /*
    比较v元素是否大于w元素
    */
    private static boolean greater(Comparable v,Comparable w){
    	return v.compareTo(w)>0;
    }
    /*
    数组元素i和j交换位置
    */
    private static void exch(Comparable[] a,int i,int j){
        Comparable t = a[i];
        a[i]=a[j];
        a[j]=t;
    }
}

测试类

//测试代码
//测试代码
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] a = {4,6,8,7,9,2,10,1};
        Selection.sort(a);
        System.out.println("Selection sort " + Arrays.toString(a));
    }
}

2.运行结果

编写完成之后,点击运行就能知道选择排序的结果,如下图所示:
在这里插入图片描述


总结

选择排序使用了双层for循环,其中外层循环完成了数据交换,内层循环完成了数据比较,所以我们分别统计数据交换次数和数据比较次数,根据大O推导法则,保留最高阶项,去除常数因子,时间复杂度为O(N^2);

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