Java对数组实现选择排序算法的实例详解

一. 算法描述
    选择排序：比如在一个长度为N的无序数组中，在第一趟遍历N个数据，找出其中最小的数值与第一个元素交换，第二趟遍历剩下的N-1个数据，找出其中最小的数值与第二个元素交换......第N-1趟遍历剩下的2个数据，找出其中最小的数值与第N-1个元素交换，至此选择排序完成。
以下面5个无序的数据为例：
56 12 80 91 20（文中仅细化了第一趟的选择过程）
第1趟：12 56 80 91 20

第2趟：12 20 80 91 56
第3趟：12 20 56 91 80
第4趟：12 20 56 80 91
二. 算法分析
平均时间复杂度：O(n2)
空间复杂度：O(1)  (用于交换和记录索引)
稳定性：不稳定 （比如序列【5， 5， 3】第一趟就将第一个[5]与[3]交换，导致第一个5挪动到第二个5后面）
三. 算法实现

public class SelectionSort {
  public static void main(String[] args) {
    int len = 15;
    int[] ary = new int[len];
    Random random = new Random();
    for (int j = 0; j < len; j++) {
      ary[j] = random.nextInt(1000);
    }
    System.out.println("-------排序前------");
//   ary=new int[]{10,9,8,7,6,5,4,3,2,1}; //测试交换次数
//   ary=new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,10,9}; //测试交换次数
    for (int j = 0; j < ary.length; j++) {
      System.out.print(ary[j] + " ");
    } 

    selectDesc(ary);
    selectAsc(ary);
  }
  /*
   * 选择排序：降序
   */
  static void selectDesc(int[] ary) {
    int compareCount = 0;//比较次数
    int changeCount = 0;//交换次数
    int len = ary.length;
    int maxValueIndex = -1; //记录一轮比较下来的最小值索引
    for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
      maxValueIndex = i; //从0开始
      for (int j = i + 1; j < len; j++) {
        if (ary[maxValueIndex] < ary[j]) {
          maxValueIndex = j; //记录较大的索引
          compareCount++;
        }
      }
//     System.out.println("minValueIndex==" + maxValueIndex);
      if (maxValueIndex != i) {//如果跟左边的记录索引不同，则交换
        ary[i] = ary[maxValueIndex] + (ary[maxValueIndex] = ary[i]) * 0;//一步交换
        changeCount++;
      }
    } 

    System.out.println("\n-------降序排序后------比较次数：" + compareCount + "，交换次数" + changeCount);
    for (int j = 0; j < ary.length; j++) {
      System.out.print(ary[j] + " ");
    }
  } 

  /*
   * 选择排序：升序
   */
  static void selectAsc(int[] ary) {
    int compareCount = 0, changeCount = 0;
    int len = ary.length;
    int minIndex = -1;
    for (int i = 0; i < len - 1; i++) {
      minIndex = i;
      for (int j = i + 1; j < len; j++) {
        if (ary[minIndex] > ary[j]) {
          minIndex = j; //记录较小的索引
          compareCount++;
        }
      }
      if (minIndex != i) {//如果跟左边的记录索引不同，则交换
        ary[i] = ary[minIndex] + (ary[minIndex] = ary[i]) * 0;
        changeCount++;
      }
    }
    System.out.println("\n-------升序排序后------比较次数：" + compareCount + "，交换次数" + changeCount);
    for (int j = 0; j < ary.length; j++) {
      System.out.print(ary[j] + " ");
    }
  }
}

打印

-------排序前------
125 350 648 789 319 699 855 755 552 489 187 916 596 731 852
-------降序排序后------比较次数：26，交换次数13
916 855 852 789 755 731 699 648 596 552 489 350 319 187 125
-------升序排序后------比较次数：56，交换次数7
125 187 319 350 489 552 596 648 699 731 755 789 852 855 916