图解简单选择排序

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简单选择排序

有如下数组,我们需要对它从小到大排序,步骤如下:



在数组中找到最小值,然后与第一个位置交换。除去第一个位置在数组中继续找最小值,与第二个位置交换,以此类推,直到末尾。

下图展示了整个交换的过程:

选择排序代码:

<code>public static void sort(Comparable[] arr) { int n = arr.length; for (int i = 0; i < n; i++) { // 寻找[i, n)区间里的最小值的索引 int minIndex = i; for (int j = i + 1; j < n; j++) { if (arr[j].compareTo(arr[minIndex]) < 0) { minIndex = j; } } // 每一轮循环找到最小的元素交换 swap(arr, i, minIndex); }}private static void swap(Object[] arr, int i, int j) { Object t = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = t;}/<code>

优化

我们通过类似对撞指针的思路,维护两个指针,这两个指针分别指向最大值和最小值。

步骤如下:

我们让left指针指向数组的起始位置(最小值),right指针指向数组的末尾位置(最大值)。在left < right的前提下,保证left指向的元素 < right指向的元素,不满足则交换。在每一轮循环(left+1, right)中,遍历所有元素,如果有元素小于最小值,则更新最小值的位置;否则如果有元素大于最大值,则更新最大值的位置。一轮循环结束,让最小值和left指向的元素交换,让最大值和right指向的元素交换。让left指针和right指针所构成的区间减小,即left++, right--。

下图展示了整个交换的过程:


优化的选择排序代码:

<code>// 在每一轮中, 可以同时找到当前未处理元素的最大值和最小值public static void sort(Comparable[] arr) { int left = 0, right = arr.length - 1; while (left < right) { int minIndex = left; int maxIndex = right; // 在每一轮查找时, 要保证arr[minIndex] <= arr[maxIndex] if (arr[minIndex].compareTo(arr[maxIndex]) > 0) { swap(arr, minIndex, maxIndex); } for (int i = left + 1; i < right; i++) { if (arr[i].compareTo(arr[minIndex]) < 0) { minIndex = i; } else if (arr[i].compareTo(arr[maxIndex]) > 0) { maxIndex = i; } } swap(arr, left, minIndex); swap(arr, right, maxIndex); left++; right--; }}private static void swap(Object[] arr, int i, int j) { Object t = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = t;}/<code>