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選擇排序

基本介紹

選擇式排序也屬於內部排序法，是從欲排序的資料中，按指定的規則選出某一元素，再依規定交換位置後達到排序的目的。

排序思想

選擇排序(select sorting) 也是一種簡單的排序方法。它的基本思想是:

第一次：從一個array陣列中找到最小值與array[0]交換，也就是說不是像冒泡那樣找到小的就交換，而是遍歷了陣列，找到最小的和array[0]交換，一次只發生一次交換

第二次：從array陣列的array[1]~~~array[n-1]中找到最小值，與array[1]交換，這個過程中也是隻發生一次交換

第三次

總共通過n-1次，得到一個按排序碼從小到大排序的有序序列

思路

第一輪：將第一個位置當成最小數，開始迴圈遍歷餘下陣列，比他小的更新成最小值，再往後找比現在這個還小的，一輪下來，找到最小的，開始交換

第二輪：將第二個位置當成最小數，開始迴圈遍歷餘下陣列，往後面比較，發現比他小的，在更新最小值，再往後，找到剩餘數中最小的數，遍歷完之後，和第一個位置交換

第三輪：同理，從第三個位置開始

….

直到n-1輪

請聽題：

現有科大學生十位，顏值分別是[100,10,35,24,16,79,4,2,57,80]，請使用選擇排序從低到高進行排序

程式碼

推導過程：

/**
 * @author 王慶華
 * @version 1.0
 * @date 2020/12/21 21:32
 * @Description TODO
 * @pojectname 簡單選擇排序
 */
public class SelectSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {100,10,35,24,16,79,4,2,57,80};
        selectSort(array);
    }
    //選擇排序演算法
    public static void selectSort
 
(int[] array){
        //逐步推到方式
        //第一輪排序
        //原始陣列[100,10,35,24,16,79,4,2,57,80]
        //結果：[2,10,35,24,16,79,4,100,57,80]
        int minIndex = 0;//用來存放，最小值的下標
        int min = array[0];//假定現在最小值是陣列第一個  也充當了中間值，來交換
        for (int i = 0+1; i < array.length ; i++) {
            if (min > array[i]){//說明我們的假定最小值不是最小值
                min = array[i];  //重置最小值
                minIndex = i;   //重置最小值索引
            }
        }
        //迴圈結束，開始交換
        if (minIndex != 0) {
            array[minIndex] = array[0];
            array[0] = min;
        }
        System.out.println("第一輪後："+ Arrays.toString(array));
        //第一輪後：[2, 10, 35, 24, 16, 79, 4, 100, 57, 80]

        //第二輪排序
        minIndex = 1;//用來存放，最小值的下標
        min = array[1];//假定現在最小值是陣列第一個  也充當了中間值，來交換
        for (int i = 1+1; i < array.length ; i++) {
            if (min > array[i]){//說明我們的假定最小值不是最小值
                min = array[i];  //重置最小值
                minIndex = i;   //重置最小值索引
            }
        }
        //迴圈結束，開始交換
        if (minIndex != 1) {
            array[minIndex] = array[1];
            array[1] = min;
        }
        System.out.println("第二輪後："+ Arrays.toString(array));
        //第二輪後：第二輪後：[2, 4, 35, 24, 16, 79, 10, 100, 57, 80]
        //依次類推
    }
}

在推導過程中，我們發現我們每次for迴圈之前，開始的標記，比上一輪for迴圈開始的位置+1了

那麼我們可以用for迴圈來解決

/**
 * @author 王慶華
 * @version 1.0
 * @date 2020/12/21 21:32
 * @Description TODO
 * @pojectname 簡單選擇排序
 */
public class SelectSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {100,10,35,24,16,79,4,2,57,80};
        System.out.println("排序前"+Arrays.toString(array));
        selectSort(array);
        System.out.println("排序後"+Arrays.toString(array));
    }
    //選擇排序演算法
    public static void selectSort(int[] array){
        for (int i = 0; i < array.length -1 ; i++) {
            int minIndex = i;
            int min = array[i];
            for (int j = i+1; j <array.length ; j++) {
                if (min > array[j]){//說明假定的最小值不是最小
                    min = array[j];//重置min
                    minIndex = j;//重置最小值下標
                }
            }
            //交換
            if (minIndex != i){
                array[minIndex] = array[i];
                array[i] = min;
            }
            System.out.println("第"+i+"輪排序的結果是");
            System.out.println(Arrays.toString(array));
        }
    }
}

我們來語言加深一下記憶：

外層迴圈控制第幾輪排序，內層迴圈是用來控制我們的排序開始的位置

其中，優點在哪？我們發現我們的資料交換的方式跟我們的氣泡排序不一樣了，因為這裡是一次交換，不像是我們的氣泡排序那樣，每次達到要求就交換，所以我們的選擇排序，用了最小值下標這個中間輔助變數，用來只發生一次變化

那有人會覺得，若是我第N輪恰好不用交換呢？我們發現我們交換的時候多了一層if判斷，這個if判斷就是用來判斷，當前最小值下標是不是我們一開始假定的最小值的下標，如果不是在交換，是的話就直接輸出了，不發生交換，算是一個小優化

然後我們測一測選擇排序去排序一個array[80000]陣列的時間，我們發現就單單2秒鐘或者3秒鐘，確實比氣泡排序快多了