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本文主要是解析选择排序算法:直接选择排序和堆排序。
一、直接选择排序
选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。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,然后,再从剩余未排序元素中继续寻找最小(大)元素,然后放到已排序序列的末尾。以此类推,直到所有元素均排序完毕。
选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上,则它不会被移动。选择排序每次交换一对元素,它们当中至少有一个将被移到其最终位置上,因此对n个元素的表进行排序总共进行至多n-1次交换。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中,选择排序属于非常好的一种。
public static void selectSort(int[] data) {
System.out.println("开始排序");
int arrayLength = data.length;
// 依次进行n-1趟比较, 第i趟比较将第i大的值选出放在i位置上。
for (int i = 0; i < arrayLength - 1; i++) {
// 第i个数据只需和它后面的数据比较
for (int j = i + 1; j < arrayLength; j++) {
// 如果第i位置的数据 > j位置的数据, 交换它们
if (data[i] > data[j]) {
int tmp = data[i];
data[i] = data[j];
data[j] = tmp;
}
}
System.out.println(java.util.Arrays.toString(data));
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[10];
for (int k = 0; k < array.length; k++) {
array[k] = (int) (Math.random() * 100);
}
System.out.print("排序之前结果为:");
System.out.println(java.util.Arrays.toString(array));
System.out.println("");
selectSort(array);
}
排序结果:
排序之前结果为:[37, 93, 97, 9, 66, 68, 19, 5, 67, 45]
开始排序
[5, 93, 97, 37, 66, 68, 19, 9, 67, 45]
[5, 9, 97, 93, 66, 68, 37, 19, 67, 45]
[5, 9, 19, 97, 93, 68, 66, 37, 67, 45]
[5, 9, 19, 37, 97, 93, 68, 66, 67, 45]
[5, 9, 19, 37, 45, 97, 93, 68, 67, 66]
[5, 9, 19, 37, 45, 66, 97, 93, 68, 67]
[5, 9, 19, 37, 45, 66, 67, 97, 93, 68]
[5, 9, 19, 37, 45, 66, 67, 68, 97, 93]
[5, 9, 19, 37, 45, 66, 67, 68, 93, 97]
算法分析:
(1)关键字比较次数
无论文件初始状态如何,比较次数与关键字的初始状态无关,在第i趟排序中选出最小关键字的记录,需做n-i次比较,因此,总的比较次数为:
=0(n2)
(2)记录的移动次数
当初始文件为正序时,移动次数为0
文件初态为反序时,每趟排序均要执行交换操作,总的移动次数取最大值3(n-1)。
交换次数,最好情况是,已经有序,交换0次;最坏情况是,逆序,交换次。交换次数比冒泡排序较少,由于交换所需CPU时间比比较所需的CPU时间多,值较小时,选择排序比冒泡排序快
直接选择排序的平均时间复杂度为O(n2)。
(3)直接选择排序是一个就地排序
(4)稳定性分析
直接选择排序是不稳定的,原地操作几乎是选择排序的唯一优点
算法思想:
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原文地址:http://www.cnblogs.com/ITtangtang/p/3961898.html