简单选择排序的原理

简单选择排序的原理非常简单，即在待排序的数列中寻找最大(或者最小)的一个数，与第 1 个元素进行交换，接着在剩余的待排序的数列中继续找最大(最小)的一个数，与第 2 个元素交换。以此类推，一直到待排序的数列中只有一个元素时为止。

也就是说，简单选择排序可分为两部分，一部分是选择待排序的数列中最小的一个数，另一部分是让这个数与待排序的数列部分的第1个数进行交换，直到待排序的数列只有一个元素，至此整个数列有序。

这个算法非常简单，其排序过程如

图 1 简单选择排序的排序过程

其中的方框部分为待排序的数列部分，双下画线的元素为待排序的数列中最小的元素，单下画线的元素为待排序的数列的首元素，每一趟让它们进行交换，最终得到有序数列。

简单选择排序的实现

简单选择排序的实现代码如下：

public class SelectSort {

private int[] array;

public SelectSort(int[] array) {

this.array = array;

}

public void sort() {

int length = array.length;

for (int i = 0; i < length; i++) {

int minIndex = i;

for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {

if (array[j] < array[minIndex]) {

minIndex = j;

}

}

if (minIndex != i) {

int temp = array[minIndex];

array[minIndex] = array[i];

array[i] = temp;

}

}

}

public void print() {

for (int i = 0; i < array.length; i++) {

System.out.println(array[i]);

}

}

}

通过代码，我们发现这个算法其实挺烂的，而且应该有可以优化的方法，这里先卖个关子。测试代码如下：

public class SortTest {

public static void main(String[] args) {

testSelectSort();

}

/**

* 简单选择排序

*/

private static void testSelectSort() {

int[] array = {5, 9, 1, 9, 5, 3, 7, 6, 1};

SelectSort selectSort = new SelectSort(array);

selectSort.sort();

selectSort.print();

}

}

选择排序的特点及性能

由于在简单选择排序中，我们一般在原本的待排序的O(1)。

在最好的情况下，每次要找的最大(或者最小)的元素就是待排序的数列的第1个元素，也就是说数列本身有序，这样我们只需要一次遍历且不需要交换，即可实现一趟排序；而在最坏的情况下，每次在数列中要找的元素都不是第 1 个元素，每次需要交换。比较的次数只与数列的长度有关，而在外部要遍历整个数列，也与长度有关，所以这样的双重循环不管在什么情况下，O(n2)。

但由于选择排序不需要一个一个地向前移动，而是直接交换，而比较所消耗的 CPU 要比交换所消耗的 CPU 小一些，所以选择排序的时间复杂度相对于

简单选择排序的优化

通过选择排序的思想，我们知道选择排序的一个重要步骤是在待排序的数列中寻找最大(或者最小)的一个元素，那么如何寻找这个元素就成为一个可以优化的点。

另外，我们每次都要寻找两个值中一个是最大值，一个是最小值。这时如果需要将数列从小到大排列，就要把最小值与待排序的数列的第1个元素进行交换，把最大值与待排序的数列的最后一个元素进行交换。这样我们一次就能寻找两个元素，使外层循环的时间缩短了一半，性能也提高了很多。而且通过一次遍历就可以直接找出两个最值，并没有其他性能损耗。这种一次找两个值的选择排序的算法实现，留给读者自己去尝试。

选择排序的适用场景

简单选择排序并不很常用，它只是选择排序的一个思想基础，选择排序还有其他方案可以实现。在理解了简单选择排序之后，我们就更容易理解和学习其他方案了。选择排序的用途非常广泛，之后我们继续讲解如何使用它们。