选择排序以及改进方案

介绍：

选择排序是一种简单直观的排序算法，它的基本思想是在未排序序列中选择最小（或最大）的元素，然后将其放在已排序序列的末尾。选择排序的过程就像是每次从待排序的元素中选择最小的一个，依次放到已排序序列的末尾，直到整个序列有序。

图示：

选择排序性能

算法	最好时间	最坏时间	平均时间	额外空间	稳定性
选择	O(n2)	O(n2)	O(n2)	1	不稳定

普通版本的选择排序

通过简单的两层遍历，就可以实现了：

for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
    int minIndex = i; // 假设当前位置的元素是最小的
    for (int j = i + 1; j < array.length; j++) {
        if (array[j] < array[minIndex]) {
            minIndex = j; // 在未排序的部分中找到最小元素的索引
        }
    }
    // 将找到的最小元素与当前位置交换
    int temp = array[i];
    array[i] = array[minIndex];
    array[minIndex] = temp;
}

改进：

在每次遍历中，不仅找到未排序部分的最小元素，还找到未排序部分的最大元素，然后分别将最小元素放在已排序部分的开头，将最大元素放在已排序部分的末尾。这样每次遍历可以减少一半的交换次数。

public class SelectionSort {

    public static void improvedSelectionSort(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length / 2; i++) {
            int minIndex = i; // 假设当前位置的元素是最小的
            int maxIndex = i; // 假设当前位置的元素是最大的
            for (int j = i + 1; j < array.length - i; j++) {
                if (array[j] < array[minIndex]) {
                    minIndex = j; // 在未排序的部分中找到最小元素的索引
                } else if (array[j] > array[maxIndex]) {
                    maxIndex = j; // 在未排序的部分中找到最大元素的索引
                }
            }
            // 将找到的最小元素与当前位置交换
            int tempMin = array[i];
            array[i] = array[minIndex];
            array[minIndex] = tempMin;
            // 将找到的最大元素与当前位置交换
            int tempMax = array[array.length - i - 1];
            array[array.length - i - 1] = array[maxIndex];
            array[maxIndex] = tempMax;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = { 64, 34, 25, 12, 22, 11, 90 };

        System.out.println("原始数组:");
        printArray(arr);

        improvedSelectionSort(arr);

        System.out.println("排序后的数组:");
        printArray(arr);
    }

    // 辅助方法，用于打印数组
    public static void printArray(int[] array) {
        for (int i : array) {
            System.out.print(i + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}