目录
[1. 代码整体结构](#1. 代码整体结构)
[2. main方法](#2. main方法)
[3. sort方法(选择排序核心逻辑)](#3. sort方法(选择排序核心逻辑))
一、引言
排序算法在计算机科学领域中是非常重要的一部分,它能够帮助我们将无序的数据按照特定的顺序进行排列,以便于后续的处理和分析。选择排序作为一种简单直观的排序算法,虽然在效率上可能不如一些更高级的排序算法,但它是理解排序概念的一个很好的入门选择。在这篇博客中,我们将深入解析一段用 Java 实现选择排序的代码,帮助大家透彻理解选择排序的原理以及代码的具体实现细节。
二、选择排序原理
选择排序的基本思想是:在未排序的序列中找到最小(或最大)的元素,然后将其与未排序序列的第一个元素进行交换位置。接着,在剩余的未排序序列中继续寻找最小(或最大)元素,并与未排序序列的第二个元素进行交换,以此类推,直到整个序列都被排序完成。
简单来说,每一轮排序都能确定一个元素在最终有序序列中的位置,经过多次这样的轮次,就能将整个数组排序好。
三、代码分析
1. 代码整体结构
以下是我们要详细分析的 Java 选择排序代码:
java
package 排序;
import java.util.Arrays;
public class SelectSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {5, 7, 4, 2, 0, 3, 1, 6};
sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
public static void sort(int[] arr) {
for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
int min = arr[j];
int minIndex = j; //记录真正最小值的下标
//找真正的最小值
for (int i = j; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] < min) {
min = arr[i];
minIndex = i;
}
}
//真正的最小值和待排序数组第一个进行交换
arr[minIndex] = arr[j];
arr[j] = min;
}
}
}
2. main
方法
在 main
方法中,首先定义了一个整数数组 arr
,并初始化其值为 {5, 7, 4, 2, 0, 3, 1, 6}
。这就是我们要进行排序的原始数组。
int[] arr = {5, 7, 4, 2, 0, 3, 1, 6};
然后调用了 sort
方法,并将数组 arr
作为参数传递给它,目的是对这个数组进行排序操作。
sort(arr);
最后,在排序完成后,使用 Arrays.toString
方法将排序后的数组以字符串的形式输出到控制台,以便直观地查看排序的结果。
System.out.println(Arrays.toString(arr));
3. sort
方法(选择排序核心逻辑)
sort
方法实现了选择排序的核心逻辑,下面我们来详细剖析其内部的操作。
-
外层循环 :
通过
for (int j = 0; j < arr.length; j++)
这个外层循环,控制着排序的轮数。每一轮循环都会确定一个元素在最终有序序列中的位置。总共需要进行arr.length
轮循环,因为每一轮都能将一个元素放到它正确的位置上,经过arr.length
轮就能将整个数组排序完成。 -
寻找每轮的最小值及其下标 :
在每一轮循环开始时,先假设当前未排序序列的第一个元素(即
arr[j]
)就是最小值,并将其值赋给min
,同时记录其下标minIndex
为j
。
然后,通过内层循环 for (int i = j; i < arr.length; i++)
在剩余的未排序序列(从索引 j
到数组末尾)中寻找真正的最小值。如果发现某个元素 arr[i]
比当前假设的最小值 min
更小,就更新 min
的值为 arr[i]
,并更新 minIndex
为 i
,这样就能准确找到这一轮未排序序列中的最小值及其下标。
java
int min = arr[j];
int minIndex = j; //记录真正最小值的下标
//找真正的最小值
for (int i = j; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] < min) {
min = arr[i];
minIndex = i;
}
}
-
交换元素 :
在找到每一轮的最小值及其下标后,将最小值与当前未排序序列的第一个元素(即arr[j]
)进行交换。通过以下两行代码实现交换操作:arr[minIndex] = arr[j];
arr[j] = min;
先将 arr[j]
的值赋给 arr[minIndex]
,然后将找到的最小值 min
赋给 arr[j]
,这样就完成了这一轮的排序操作,将一个元素放到了它正确的位置上。
四、测试结果
当我们运行上述代码时,对于给定的初始数组 {5, 7, 4, 2, 0, 3, 1, 6}
,经过选择排序后,控制台会输出排序后的数组,其结果应该是 {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
。