常见的排序算法（二）：选择排序

　　选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小元素（这里只考虑升序），存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素，然后准确放到已排序序列中（数组前面）。因此，这个算法主要维护数组中两个子数组，一个是已排序的子数组，另一个是剩下未排序的数组。

　　在选择排序的每次迭代中，都会从未排序的子数组中选取最小元素（这里只考虑升序）并将其移至已排序的子数组中。

　　选择排序的主要优点与数据移动有关。如果某个元素位于正确的最终位置上，则它不会被移动。选择排序每次交换一对元素，它们当中至少有一个将被移到其最终位置上，因此对 n 个元素的表进行排序总共进行至多（n - 1）次交换，交换永远不会超过 O(n)。在所有的完全依靠交换去移动元素的排序方法中，选择排序属于非常好的一种，特别是在内存中写入是一项非常昂贵的操作时非常有用。

    /**
     * 选择排序算法的实现
     *
     * @param arrays 需要排序的数组
     * @param n 数组长度
     */
    private static void selectionSort(int[] arrays, int n) {
        int i, j, minIndex;
        for (i = 0; i < n; i++) {
            minIndex = i; // 记录最小数值的索引
            for (j = i + 1; j < n; j++) {
                if (arrays[j] < arrays[minIndex]) {
                    minIndex = j;
                }
            }
            if (minIndex > i)
                swap(arrays, i, minIndex);
        }
    }

　　代码用了两个嵌套 for 循环，其时间复杂度都是 O(n²)，辅助空间为 O(1)，是一种 in-place 排序，不需要额外的空间。

　　选择排序为不稳定排序，比如说 5, 8, 5, 2, 1，第一个 5 与第四个 2 交换，原始的两个 5 的顺序发生变化，因而为不稳定排序。

• 平均时间复杂度: O(n^2)

• 空间复杂度: O(1)

• 稳定性: 不稳定(不过可以实现稳定)

测试代码

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 1, 2, 0, 9, 3, 12, 7, 8, 3, 4, 65, 22};

        SelectionSort.selectionSorts(arr, arr.length);

        for(int a : arr){
            System.out.print(a + " ");
        }
    }