Java数据结构与算法（一）选择排序法

一、准备工作

编写一个用于测试的函数：

//用于测试的函数
public class SortTestHelper {
    // SortTestHelper不允许产生任何实例
    private SortTestHelper(){}

    // 生成有n个元素的随机数组,每个元素的随机范围为[rangeL, rangeR]
    public static Integer[] generateRandomArray(int n, int rangeL, int rangeR) {
        assert rangeL <= rangeR;
        Integer[] arr = new Integer[n];
        for(int i = 0; i < n; i++)
            arr[i] = new Integer((int)(Math.random() * (rangeR - rangeL + 1) + rangeL));
        return arr;
    }
    // 打印arr数组的所有内容
    public static void printArray(Object arr[]) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++){
            System.out.print( arr[i] );
            System.out.print( ' ' );
        }
        System.out.println();
        return;
    }
}

二、选择排序法

选择排序法时间复杂度为O(n^2)的排序算法。

2.1、图解选择排序法

先从所有元素中找出最小的元素：

将这个最小的元素和第一个元素进行交换：

从剩下的元素中找出最小的元素：

将这个最小的元素和还没有排序的第1个元素进行交换：

从剩下的元素中找出最小的元素：

将这个最小的元素和还没有排序的第1个元素进行交换：

从剩下的元素中找出最小的元素：

将这个最小的元素和还没有排序的第1个元素进行交换：

从剩下的元素中找出最小的元素：

将这个最小的元素和还没有排序的第1个元素进行交换：

从剩下的元素中找出最小的元素：

将这个最小的元素和还没有排序的第1个元素进行交换：

从剩下的元素中找出最小的元素：

将这个最小的元素和还没有排序的第1个元素进行交换：

2.2、代码实现选择排序法

//这个函数只能传入整型
public class SelectionSort {
    // 我们的算法类不允许产生任何实例
    private SelectionSort(){}
    public static void sort(Integer[] arr){
        int n = arr.length;
        for( int i = 0 ; i < n ; i ++ ){
            int minIndex = i;     //初始索引
            // 寻找[i, n)区间里的最小值的索引
            for( int j = i + 1 ; j < n ; j ++ )
                if( arr[j] < arr[minIndex] )
                    minIndex = j;
            swap( arr , i , minIndex);  //替换
        }
    }

    private static void swap(Integer[] arr, int i, int j) {
        int t = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = t;
    }

    //正常的执行的函数
    public static void main(String[] args) {
        int n = 10;
        Integer[] arr = SortTestHelper.generateRandomArray(n,0,n);
        SelectionSort.sort(arr);
        SortTestHelper.printArray(arr);
    }
}

运行结果：0 2 5 6 7 8 9 10 10 10