C#で選択ソートを実装する方法｜初心者向けにコード例と解説

選択ソート（Selection Sort）とは？

選択ソートは、ループを1回まわるごとに配列の中から最小値を探し出し、その最小値と現在の要素を入れ替えることで並べ替えを行うソートアルゴリズムです。この手順を配列が整列されるまで繰り返します。

計算量は O(n²) と決して高速ではありませんが、アルゴリズムがシンプルで理解しやすいため、ソート処理の学習には最適な題材です。

ここでは、C#で選択ソートを実装したプログラムを紹介し、その仕組みを順を追って解説していきます。

C#による選択ソートのサンプルコード

using System;
public class Example {
    static void Main(string[] args) {
        int[] arr = new int[10] { 56, 1, 99, 67, 89, 23, 44, 12, 78, 34 };
        int n = 10;
        Console.WriteLine("Selection sort");
        Console.Write("Initial array is: ");
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            Console.Write(arr[i] + " ");
        }
        int temp, smallest;
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            smallest = i;
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                if (arr[j] < arr[smallest]) {
                    smallest = j;
                }
            }
            temp = arr[smallest];
            arr[smallest] = arr[i];
            arr[i] = temp;
        }
        Console.WriteLine();
        Console.Write("Sorted array is: ");
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            Console.Write(arr[i] + " ");
        }
    }
}

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような結果が出力されます。

Selection sort
Initial array is: 56 1 99 67 89 23 44 12 78 34
Sorted array is: 1 12 23 34 44 56 67 78 89 99

それでは、このプログラムの内容を詳しく見ていきましょう。

① 配列の初期化と初期状態の表示

まず、ソート対象となる整数型の配列を初期化し、forループを使ってその値をコンソールに出力しています。該当するコードは以下の部分です。

int[] arr = new int[10] { 56, 1, 99, 67, 89, 23, 44, 12, 78, 34 };
int n = 10;
Console.WriteLine("Selection sort");
Console.Write("Initial array is: ");
for (int i = 0; i < n; i++) {
    Console.Write(arr[i] + " ");
}

変数 n には配列の要素数（10）を格納しており、以降のループ処理で範囲の指定に使います。

② ネストされたforループによるソート処理

実際の並べ替えは、二重（ネスト）構造のforループによって行われます。外側のループが1回まわるたびに、未ソート部分から最小値を探し、現在位置の要素と入れ替えます。

for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
    smallest = i;
    for (int j = i + 1; j < n; j++) {
        if (arr[j] < arr[smallest]) {
            smallest = j;
        }
    }
    temp = arr[smallest];
    arr[smallest] = arr[i];
    arr[i] = temp;
}

処理の流れを整理すると以下の通りです。

• 外側のループ変数 i は、現在ソート対象となっている要素の位置を表します。
• 内側のループ変数 j は、i の次の要素から配列の末尾までを走査し、より小さい値が見つかるたびに最小値のインデックス smallest を更新します。
• 内側のループが終わった時点で smallest が指すのは未ソート部分の最小値です。これを i 番目の要素と交換（スワップ）します。
• 外側のループが最後まで完了すれば、配列全体が昇順に整列されます。

③ ソート結果の表示

最後に、整列が完了した配列をコンソールに出力して表示します。該当するコードは以下の部分です。

Console.Write("Sorted array is: ");
for (int i = 0; i < n; i++) {
    Console.Write(arr[i] + " ");
}

まとめ

選択ソートは「最小値を探す → 先頭側と交換する」という単純な操作を繰り返す直感的なアルゴリズムです。実行時間はデータ量の増加に対して O(n²) で増えるため大規模データには不向きですが、仕組みを理解しやすいことから、ソートアルゴリズム入門として多くの場面で取り上げられています。ぜひ実際にコードを動かしながら、その挙動を確認してみてください。