了解选择排序算法（附Java示例）

选择排序：分步指南

选择排序是一种简单的排序算法。 它反复从列表的未排序部分中查找最小元素并将其放在开头。这个过程一直持续到整个列表被排序为止。

选择排序的工作原理

让我们用一个例子来说明，按升序对这个数组进行排序：

迭代 1：

目标是将最小的元素放在开头。我们首先假设第一个元素是最小值。

我们将当前最小值与每个后续元素进行比较，如果找到更小的元素，则更新最小值。

这将持续到确定实际的最小值。

最后，我们将最小元素与第一个元素交换。

第一个元素现已排序。 后续迭代将仅考虑未排序的部分。

后续迭代：

对每个剩余的未排序元素重复此过程。

算法迭代 n-1 次（其中 n 是数组的长度）。 第五次迭代后（对于六元素数组），最后一个元素被隐式排序。

选择排序实现（Java）：

import java.util.Arrays;

public class SelectionSortTest {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8, 2, 6, 4, 9, 1};
        System.out.println("Unsorted array: " + Arrays.toString(arr));
        selectionSort(arr);
        System.out.println("Sorted array: " + Arrays.toString(arr));
    }

    public static void selectionSort(int[] arr) {
        int size = arr.length;

        // Iterate through the array size-1 times
        for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
            int minIndex = i;
            // Find the minimum element in the unsorted part
            for (int j = i + 1; j < size; j++) {
                if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                    minIndex = j;
                }
            }
            // Swap the minimum element with the first unsorted element
            int temp = arr[minIndex];
            arr[minIndex] = arr[i];
            arr[i] = temp;
        }
    }
}

输出：

未排序数组：[8,2,6,4,9,1] 排序数组：[1, 2, 4, 6, 8, 9]

复杂性分析：

• 时间复杂度： 所有情况下都是 O(n²)（最佳、平均、最差）。 无论输入顺序如何，嵌套循环始终执行固定次数。
• 空间复杂度： O(1)。 这是一种就地算法，需要恒定的额外空间。

结论：

选择排序的 O(n²) 时间复杂度使其对于大型数据集效率低下。 它最适合小型阵列或简单性优先于性能的情况。

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