選擇排序的簡單理解

詳細描述

選擇排序的工作原理是：首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然後再從剩餘未排序元素中繼續尋找最小（大）元素，然後放到已排序序列的末尾，以此類推，直到全部待排序的資料元素的個數為零。

選擇排序詳細的執行步驟如下：

1. 初始狀態：無序區為 R[1..n]，有序區為空；
2. 第 i 趟排序 (i=1,2,3…n-1) 開始時，當前有序區和無序區分別為 R[1...i-1] 和 R(i...n)。該趟排序從當前無序區中選出關鍵字最小的記錄 R[k]，將它與無序區的第 1 個記錄 R 交換，使 R[1...i] 和 R[i+1...n) 分別變為記錄個數增加 1 個的新有序區和記錄個數減少 1 個的新無序區；
3. 經過 n-1 趟，無序序列就有序化了。

演算法圖解

問題解疑

為什麼選擇排序是不穩定的？

雖然原理上存在有序區和無序區的區分，但是選擇排序演算法為了提高空間的使用率，使用的是原地交換方式。

與氣泡排序兩兩比較交換不同，選擇排序演算法是最小的元素與固定位置的元素進行交換，當這個固定位置的元素被交換到另一個位置之後，也就有可能導致相等的數字次序變化。

選擇排序的時間複雜度是多少？

無論原序列是有序還是無序，選擇排序都需要對序列做完整的遍歷，即最好情況時間複雜度和最壞情況時間複雜度都是 \(O(n^2)\)；平均時間複雜度是 \(O(n^2)\)。

程式碼實現

package cn.fatedeity.sort;

/**
 * 選擇排序演算法
 */
public class SelectionSort {
    private static void swap(int[] numbers, int src, int target) {
        int temp = numbers[src];
        numbers[src] = numbers[target];
        numbers[target] = temp;
    }

    public static int[] sort(int[] numbers) {
        for (int i = 0; i < numbers.length - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < numbers.length; j++) {
                if (numbers[i] <= numbers[j]) {
                    continue;
                }
                swap(numbers, i, j);
            }
        }
        return numbers;
    }
}