1、介绍
选择排序（Selection Sort）算法的思路类似插入排序，也分已排区间和未排区间。但是选择排序每次会从未排序区间中找到最小元素，将其放到已排序区间末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。
选择排序是一种不稳定的原地排序算法。
2、分析
arr[0～N-1]范围上，找到最小值所在的位置，然后把最小值交换到 0 位置。
arr[1～N-1]范围上，找到最小值所在的位置，然后把最小值交换到 1 位置。
arr[2～N-1]范围上，找到最小值所在的位置，然后把最小值交换到 2 位置。…
arr[N-1～N-1]范围上，找到最小值位置，然后把最小值交换到 N-1 位置。
很明显，如果 arr 长度为 N，每一步常数操作的数量，如等差数列一般。所以 其中，a、b、c 都是常数，所以选择排序的时间复杂度为 。
3、实现
3.1、选择排序代码
/**
* @description: 选择排序
* @author: erlang
* @since: 2020-08-29 10:09
*/
public class SelectionSort {
/**
* @param arr 待排序数组
*/
public static void selectionSort(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length < 2) {
return;
}
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
// 记录最小值的索引
int minIndex = i;
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
// 从 i + 1 到 length - 1 中找到比 arr[i] 小的最小值的索引
minIndex = arr[j] < arr[minIndex] ? j : minIndex;
}
// 交换 i 和 minIndex 的值
swap(arr, i, minIndex);
}
}
private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
public static void main(String[] args) {
int maxSize = 10;
int maxValue = 10;
ArraySortUtils.testSort(SelectionSort::selectionSort, maxSize, maxValue);
}
}
3.2、测试工具类
import java.util.Arrays;
import java.util.function.Consumer;
/**
* @description: 数组排序工具
* @author: erlang
* @since: 2020-08-29 10:49
*/
public class ArraySortUtils {
/**
* 随机生成待测试的数组
*
* @param maxSize 数组最大长度
* @param maxValue 数组中最大的值
* @return 返回生成的数组
*/
public static int[] generateRandomArray(int maxSize, int maxValue) {
int[] arr = new int[(int) ((maxSize + 1) * Math.random())];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] = (int) ((maxValue + 1) * Math.random()) - (int) (maxValue * Math.random());
}
return arr;
}
/**
* 输出数组的元素
*
* @param arr 数组
*/
public static void printArray(int[] arr) {
System.out.println("");
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++START");
for (int value : arr) {
System.out.print(value + " ");
}
System.out.println("");
System.out.println("+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++END");
}
public static void comparator(int[] arr) {
Arrays.sort(arr);
}
/**
* 重新复制一个新数组
*
* @param arr 待复制的数组
* @return 返回复制的新数组
*/
public static int[] copyArray(int[] arr) {
if (arr == null) {
return null;
}
int[] res = new int[arr.length];
System.arraycopy(arr, 0, res, 0, arr.length);
return res;
}
/**
* 比较两个数组的元素是否相等
*
* @param arr1 待比较的数组 1
* @param arr2 待比较的数组 2
* @return 返回校验结果 true/false
*/
public static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
if (arr1 == null && arr2 == null) {
return true;
}
if (arr1 == null || arr2 == null) {
return false;
}
if (arr1.length != arr2.length) {
return false;
}
for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
if (arr1[i] != arr2[i]) {
return false;
}
}
return true;
}
/**
* 测试排序方法的排序结果是否正确
*
* @param consumer 回调用户自定义的排序方法
* @param maxSize 数组最大长度
* @param maxValue 数组中最大的数，即 0 - maxValue
*/
public static void testSort(Consumer<int[]> consumer, int maxSize, int maxValue) {
int testTime = 5000;
boolean succeed = true;
for (int i = 0; i < testTime; i++) {
// 生成新数组
int[] arr1 = ArraySortUtils.generateRandomArray(maxSize, maxValue);
// 复制新数组
int[] arr2 = copyArray(arr1);
// 回调用户自定义的排序方法，对 arri1 排序
consumer.accept(arr1);
// 使用系统自带的排序方法，对 arr2 排序
comparator(arr2);
// 比较两种处理结果是否一致
if (!isEqual(arr1, arr2)) {
succeed = false;
printArray(arr1);
printArray(arr2);
break;
}
}
// 输出测试结果
System.out.println(succeed ? "Nice!" : "Error!");
}
}
