简单选择排序
2015-12-06 16:25
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简单选择排序是一种选择排序。
选择排序:每趟从待排序的记录中选出关键字最小的记录,顺序放在已排序的记录序列末尾,直到全部排序结束为止。
( 1 )从待排序序列中,找到关键字最小的元素;
( 2 )如果最小元素不是待排序序列的第一个元素,将其和第一个元素互换;
( 3 )从余下的 N - 1 个元素中,找出关键字最小的元素,重复( 1 )、( 2 )步,直到排序结束。
如图所示,每趟排序中,将当前第 i 小的元素放在位置 i 上。
算法分析
简单选择排序算法的性能
时间复杂度
简单选择排序的比较次数与序列的初始排序无关。 假设待排序的序列有 N 个元素,则比较次数总是N (N - 1) / 2。
而移动次数与序列的初始排序有关。当序列正序时,移动次数最少,为 0.
当序列反序时,移动次数最多,为3N (N - 1) / 2。
所以,综合以上,简单排序的时间复杂度为 O(N2)。
空间复杂度
简单选择排序需要占用一个临时空间,在交换数值时使用。
import java.util.Random;
public class SelectionSort {
public void selectionSort(int[] list) {
// 需要遍历获得最小值的次数
// 要注意一点,当要排序 N 个数,已经经过 N-1 次遍历后,已经是有序数列
for (int i = 0; i < list.length - 1; i++) {
int temp = 0;
int index = i; // 用来保存最小值得索引
// 寻找第i个小的数值
for (int j = i + 1; j < list.length; j++) {
if (list[index] > list[j]) {
index = j;
}
}
// 将找到的第i个小的数值放在第i个位置上
temp = list[index];
list[index] = list[i];
list[i] = temp;
System.out.format("第 %d 趟:\t", i + 1);
printAll(list);
}
}
// 打印完整序列
public void printAll(int[] list) {
for (int value : list) {
System.out.print(value + "\t");
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
// 初始化一个随机序列
final int MAX_SIZE = 10;
int[] array = new int[MAX_SIZE];
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++) {
array[i] = random.nextInt(MAX_SIZE);
}
SelectionSort selection = new SelectionSort();
System.out.print("排序前:\t");
selection.printAll(array);
selection.selectionSort(array);
System.out.print("排序后:\t");
selection.printAll(array);
}
}
选择排序:每趟从待排序的记录中选出关键字最小的记录,顺序放在已排序的记录序列末尾,直到全部排序结束为止。
( 1 )从待排序序列中,找到关键字最小的元素;
( 2 )如果最小元素不是待排序序列的第一个元素,将其和第一个元素互换;
( 3 )从余下的 N - 1 个元素中,找出关键字最小的元素,重复( 1 )、( 2 )步,直到排序结束。
如图所示,每趟排序中,将当前第 i 小的元素放在位置 i 上。
算法分析
简单选择排序算法的性能
排序类别 | 排序方法 | 时间复杂度 | 空间复杂度 | 稳定性 | 复杂性 | ||
平均情况 | 最坏情况 | 最好情况 | |||||
选择排序 | 简单选择排序 | O(N2) | O(N2) | O(N2) | O(1) | 不稳定 | 简单 |
简单选择排序的比较次数与序列的初始排序无关。 假设待排序的序列有 N 个元素,则比较次数总是N (N - 1) / 2。
而移动次数与序列的初始排序有关。当序列正序时,移动次数最少,为 0.
当序列反序时,移动次数最多,为3N (N - 1) / 2。
所以,综合以上,简单排序的时间复杂度为 O(N2)。
空间复杂度
简单选择排序需要占用一个临时空间,在交换数值时使用。
import java.util.Random;
public class SelectionSort {
public void selectionSort(int[] list) {
// 需要遍历获得最小值的次数
// 要注意一点,当要排序 N 个数,已经经过 N-1 次遍历后,已经是有序数列
for (int i = 0; i < list.length - 1; i++) {
int temp = 0;
int index = i; // 用来保存最小值得索引
// 寻找第i个小的数值
for (int j = i + 1; j < list.length; j++) {
if (list[index] > list[j]) {
index = j;
}
}
// 将找到的第i个小的数值放在第i个位置上
temp = list[index];
list[index] = list[i];
list[i] = temp;
System.out.format("第 %d 趟:\t", i + 1);
printAll(list);
}
}
// 打印完整序列
public void printAll(int[] list) {
for (int value : list) {
System.out.print(value + "\t");
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
// 初始化一个随机序列
final int MAX_SIZE = 10;
int[] array = new int[MAX_SIZE];
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < MAX_SIZE; i++) {
array[i] = random.nextInt(MAX_SIZE);
}
SelectionSort selection = new SelectionSort();
System.out.print("排序前:\t");
selection.printAll(array);
selection.selectionSort(array);
System.out.print("排序后:\t");
selection.printAll(array);
}
}
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