Java常见排序算法之直接选择排序

在学习算法的过程中,我们难免会接触很多和排序相关的算法。总而言之,对于任何编程人员来说,基本的排序算法是必须要掌握的。

从今天开始,我们将要进行基本的排序算法的讲解。Are you ready?Let‘s go~~~

1、排序算法的基本概念的讲解

时间复杂度:需要排序的的关键字的比较次数和相应的移动的次数。

空间复杂度:分析需要多少辅助的内存。

稳定性:如果记录两个关键字的A和B它们的值相等,经过排序后它们的位置没有发生交换,那么我们称这个排序算法是稳定的。

否则我们称这个排序算法是不稳定的。

排序算法的常见分类:

1、内部排序(最常见的一种排序方式,不需要借助第三方辅助存储工具)

2、外部排序(需要借助外部存储来辅助完成相关的排序操作)

如果参与排序的数据元素非常的多,数据量非常的大,计算机无法把整个排序过程放到内存中进行的话,

我们必须借助外部存储器如磁盘来完成,这种排序方式,我们称之为外部排序。

其中外部排序最常见的就是多路归并排序,即将原始文件分解成多个能够一次性装入内存的部分,分别把每一部分调入

内存完成相应的排序,接下来在对多个有序的外部文件进行多路归并排序。

对于我们绝大多数的程序员而言,我们经常遇到的为内部排序。接下来我们将要对常见的内部排序进行相应的讲解。

今天要讲解的内部排序为:

   直接选择排序

   1.基本概念

     所谓直接选择排序:就是第一次从R[0]~R[n-1]中选取最小值,与R[0]交换,第二次从R[1]~R[n-1]中选取最小值,与R[1]交换,....,第i次从R[i-1]~R[n-1]中选取最小值,与R[i-1]交换,.....,第n-1次从R[n-2]~R[n-1]中选取最小值,与R[n-2]交换,总共通过n-1次,得到一个按排序码从小到大排列的有序序列·

例如:

初始状态 [ 8 3 2 1 7 4 6 5 ]   8 -- 1
第一次 [ 1 3 2 8 7 4 6 5 ]      3 -- 2
第二次  [ 1 2 3 8 7 4 6 5 ]     3 -- 3
第三次  [ 1 2 3 8 7 4 6 5 ]     8 -- 4
第四次  [ 1 2 3 4 7 8 6 5 ]     7 -- 5
第五次  [ 1 2 3 4 5 8 6 7 ]     8 -- 6
第六次  [ 1 2 3 4 5 6 8 7 ]     8 -- 7
第七次  [ 1 2 3 4 5 6 7 8 ]   
排序完成

2.Java代码实

使用Java代码实现相关的内容

package com.yonyou.test;

/**
* 内部排序算法之直接选择排序
* 默认按照从小到大进行排序操作
* @author 小浩
* @创建日期 2015-3-24
*/
public class Test{
public static void main(String[] args) {
//需要进行排序的数组
int[] array=new int[]{8,3,2,1,7,4,6,5};
//输出原数组的内容
printResult(array);
//进行直接选择排序操作
for(int i=0;i<array.length-1;i++)
{
for(int j=i+1;j<array.length;j++)
{
if(array[i]>array[j])
swap(array,i,j);
}
} //输出排序后的相关结果
printResult(array);
} /**
* 输出相应数组的结果
* @param array
*/
private static void printResult(int[] array) {
for(int value:array)
System.out.print(" "+value+" ");
System.out.println();
} /**
* 交换数组中两个变量的值
* @param array
* @param i
* @param j
*/
private static void swap(int[] array,int i,int j){
int temp=array[i];
array[i]=array[j];
array[j]=temp;
}
}

上面的直接选择排序的存在一定的效率问题,不知道你是否发现了。对于每次选择的时候,一旦发现当前数比被比较的数小,立刻交换它们的

值,其实没有必要这样做的。因为我们可以先暂存一下结果,当所有的循环都执行完毕的时候,我们在进行交换处理也不迟。而且这样可以有

效的提高效率。具体的请看代码:

package com.yonyou.test;

/**
* 内部排序算法之直接选择排序
* 默认按照从小到大进行排序操作
* @author 小浩
* @创建日期 2015-3-24
*/
public class Test{
public static void main(String[] args) {
//需要进行排序的数组
int[] array=new int[]{8,3,2,1,7,4,6,5};
//输出原数组的内容
printResult(array);
//进行直接选择排序操作
for(int i=0;i<array.length-1;i++)
{
//用于暂存当前变量的最小的值
int temp=i;
for(int j=i+1;j<array.length;j++)
{
if(array[temp]>array[j])
temp=j;
}
if(temp!=i)
swap(array,i,temp);
} //输出排序后的相关结果
printResult(array);
} /**
* 输出相应数组的结果
* @param array
*/
private static void printResult(int[] array) {
for(int value:array)
System.out.print(" "+value+" ");
System.out.println();
} /**
* 交换数组中两个变量的值
* @param array
* @param i
* @param j
*/
private static void swap(int[] array,int i,int j){
int temp=array[i];
array[i]=array[j];
array[j]=temp;
}
}

 3.直接选择排序的效率分析

时间复杂度:假设有n个数据,数据交换的次数最多为n-1次,但程序的总体的比较次数较多。所以综合考虑有直接选择排序的时间复杂度为O(n2)

(n的平方)。所以当记录占用字节数较多时,通常比直接插入排序的执行速度快些。

空间复杂度:直接选择排序的空间复杂度很好,它只需要一个附加单元用于数据交换,所以其空间复杂度为O(1)。

稳定性:由于在直接选择排序中存在着不相邻元素之间的互换,因此,直接选择排序是一种不稳定的排序方法。

好吧,直接选择排序的讲解就先到这里了。

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