面试官：手写一个选择排序并对其改进
排序一直是面试中的常见算法题，不管你是找工作、还是考研、工作中使用、应付期末考试等都很常见，也很重要，因此对常见的八种排序算法，进行一个梳理。希望对你有所帮助。这是第一篇文章，讲解的是选择排序。
一、选择排序原理
选择排序的原理很容易理解，我们举一个例子。这几天学生开学都要军训，军训的时候就需要按照身高的高低来排位置。假设一群学生在操场上面杂乱无章的排成一列，教官从队头到队尾查找出一个身高最低的学生与当前队列的第一个学生交换，然后教官再回来，查找身高倒数第二低的学生与当前队列的第二个学生交换。就这样教官一遍一遍的来回跑，最终将队伍排好。
选择排序也是这个原理。
给定一组记录，从头到尾经过第一轮比较后得到最小的记录，与第一个记录的位置交换；接着对不包括第一个记录以外的其他记录进行第二次比较，得到最小记录与第二个位置记录交换；重复下去，一直到比较的记录只剩下一个为止。
我们可以使用一张动图来演示一遍
（1）红色表示当前最小的元素
（2）绿色表示正在比较的元素
（3）黄色表示已经排好的元素
上面的看不懂也没关系，结合另外一张图来看一下：
如果还不理解，只能多看几遍了。下面我们就看看使用代码实现一下。
二、代码实现
我们直接来看代码;
public static int[] selectSort(int[] arr) {
//第一部分
if (arr == null || arr.length <= 0) {
return null;
}
//第二部分
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//第二部分第一小节
int temp = arr[i];
int flag = i;
//第二部分第二小节
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] < temp) {
temp = arr[j];
flag = j;
}
}
//第二部分第三小节
if (flag != i) {
arr[flag] = arr[i];
arr[i] = temp;
}
}
return arr;
}
这是使用java语言实现的，代码看起来稍微有点复杂，我们分开来看，
第一部分：
在这里我们首先要排除一些异常的情况，注意这个代码在任何排序算法中都要用到。因此只需要理解记住就OK，写的时候不管任何算法写上去即可。
第二部分：
第二部分是真正实现排序的部分，因此把这一部分也进行了划分。从头到尾开始一趟趟的比较。
（1）第一小节
//第二部分第一小节
int temp = arr[i];
int flag = i;
这个比较简单，声明一些常量，temp表示的是当前数组指针的位置。flag表示的是在比较过程中最小或者是最大的元素下标。你可以看成是本趟比较中，已经比较过得个头最低的同学位置。还有一些没有比较的同学。
（2）第二小节
//第二部分第二小节
for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] < temp) {
temp = arr[j];
flag = j;
}
}
这段表示在本趟比较中，如果arr[j] < temp，也就是当前同学比temp小，那就交换位置。一直到同学队尾，找出来一个最小的。个头最低的。
（3）第三小节
//第二部分第三小节
if (flag != i) {
arr[flag] = arr[i];
arr[i] = temp;
}
在本趟比较中，找出来个头最低的之后，和前面的同学交换位置。这就是整个排序算法的流程。下面我们就可以任意输入一组数据去测试了。
public class Test {
// 数组里面的数组是任意的
static int arr[] = { 36, 38, 98, 21, 76, 13, 46, 53 };
public static void main(String[] args) {
System.out.println(Arrays.toString(arr));
int[] result=selectSort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(result));
}
}
排序之前
[36, 38, 98, 21, 76, 13, 46, 53]
排序之后
[13, 21, 36, 38, 46, 53, 76, 98]
到了这里，我们就把一般的选择排序算法写完了，不过如果面试官仅仅要求这样写，说实话还是比较简单的，最主要的还是他的变形。
三、选择排序算法改进
为什么要改进呢？肯定之前的那种方式有很多缺点。之前的算法中，每跑一趟，只能选出来一个最大的元素或者是一个最小的元素，但是归根结底是一个元素。这样的话有N个元素，就要跑N-1趟。现在我们换一种思路。
每跑一趟不仅仅记录最大的元素还可以记录最小的元素，这不是一举两得嘛。这时候只需要跑N/2趟即可。省时省力。
//选择排序改进版
public static int[] selectSort(){
int minPoint; //存储最小元素的小标
int maxPoint; //存储最大元素的小标
int len = arr.length;
int temp;
//只需要跑N/2趟即可
for(int i=0;i<len/2;i++){
minPoint= i;
maxPoint= i;
for(int j=i+1;j<=len-1-i;j++){
//每一趟的最小值
if(arr[j]<arr[minPoint]){
minPoint= j;
continue;
}
//每一趟的最小值
else if(arr[j]>arr[maxPoint]){
maxPoint= j;
}
}
//将最小值与前面的值交换
if(minPoint!=i){
temp= arr[i];
arr[i]= arr[minPoint];
arr[minPoint]= temp;
if(maxPoint== i){
maxPoint= minPoint;
}
}
//将最大值与后面的值交换
if(maxPoint!=len-1-i){
temp= arr[len-1-i];
arr[len-1-i]= arr[maxPoint];
arr[maxPoint]= temp;
}
}
return arr;
}
改进的方法也比较简单，只不过多记录了一个数据而已。我们可以使用同样的测试代码进行测试。效果是一样的。
四、算法分析
这个更容易理解，有N个学生，要跑N-1趟或者是N/2趟。所以时间复杂度肯定就是o(N^2)。在交换次数较多的时候，选择排序其实比冒泡排序效率要高。
选择排序