摘要:对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对一直到结尾的最后一对,如此将最大的数放在后面。持续每次对元素重复上面的步骤,直到排序完成。排序步骤将第一待排序序列第一个元素看做一个有序序列,把第二个元素到最后一个元素当成是未排序序。
前端攻城狮——学习常用的排序算法 一、冒泡排序
优点:
所有排序中最简单的,易于理解;
缺点:
时间复杂度O(n^2),平均来说是最差的一种排序方式;
因为在默认情况下,对于已经排好序的部分,此排序任然会进行比较(当然可以进行改进优化)
算法步骤:
比较相邻的元素,如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对一直到结尾的最后一对,如此将最大的数放在后面。
对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
持续每次对元素重复上面的步骤,直到排序完成。
原理分析:
通过比较两个相邻的项,(由小到大排序)如果第一个比的二个大,则交换它们的位置元素项向上移动至正确的顺序,就好像气泡升至表面,冒泡也因此得名。
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const bubbleSort = (arr) => {
const length= arr.length;
for (let i = 0; i arr[j+1]){
let swap = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = swap;
}
}
}
}
改进优化:
默认上述代码,对于第一轮之后的循环任然会进行和全部元素的比较,但其实之前的循环已经将器排序正确了,所以可以从内循环中减去外循环已经进行过的轮数,从而避免不必要的比较
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const bubbleSort = (arr) => {
const length= arr.length;
for (let i = 0; i arr[j+1]){
let swap = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = swap;
}
}
}
}
二、选择排序
原理:
进行原地址比较,找到数据结构中最小值并放在第一位,接着在剩下的中找到第二个最小值放在第二位,依次类推;
代码实现:
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function selectionSort(arr) {
var length= arr.length;
var minIndex;
for (var i = 0; i < length - 1; i++) {
minIndex = i;
for (var j = i + 1; j < length; j++) {
if (arr[j] < arr[minIndex]) { // 寻找最小的数
minIndex = j; // 将最小数的索引保存
}
}
if(i != minIndex){
var temp = arr[i];
arr[i] = arr[minIndex];
arr[minIndex] = temp;
}
}
return arr;
}
三、插入排序
原理:
通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。
排序步骤:
将第一待排序序列第一个元素看做一个有序序列,把第二个元素到最后一个元素当成是未排序序。
从头到尾依次扫描未排序序列,将扫描到的每个元素插入有序序列的适当位置。(如果待插入的元素与有序序列中的某个元素相等,则将待插入元素插入到相等元素的后面。)
代码实现
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function insertionSort(arr) {
var len = arr.length;
var preIndex, current;
for (var i = 1; i < len; i++) {
preIndex = i - 1;
current = arr[i];
while(preIndex >= 0 && arr[preIndex] > current) {
arr[preIndex+1] = arr[preIndex];
preIndex--;
}
arr[preIndex+1] = current;
}
return arr;
}
原理图
四、归并排序原理:
归并是一种分治算法,即将原始数组切分成较小的数组,直到每个小数组只有一个位置,接着将小数组归并成较大的数组,每次归并时进行排序,直到最后只有一个排序完毕的大数组。
代码实现(递归):
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function mergeSort(arr) { // 采用自上而下的递归方法,数组拆分
var len = arr.length;
if(len < 2) {
return arr;
}
var middle = Math.floor(len / 2),
left = arr.slice(0, middle),
right = arr.slice(middle);
return merge(mergeSort(left), mergeSort(right));
}
//合并数组,并进行排序
function merge(left, right)
{
var result = [];
while (left.length && right.length) {
if (left[0] <= right[0]) {
result.push(left.shift());
} else {
result.push(right.shift());
}
}
while (left.length)
result.push(left.shift());
while (right.length)
result.push(right.shift());
return result;
}
原理图
五、快速排序原理:
快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略来把一个串行(list)分为两个子串行(sub-lists)。
排序步骤:
首先,从数组中选择中间一项作基数;
然后,创建两个指针,左边一个指向数组的第一项,右边一个指向数组的最后一项;
移动左指针直到找到一个比基数大的元素,移动右指针,直到找到一个比基数小的元素;然后交换它们;
重复以上步骤,直到左指针超过了右指针;(这个过程将使得比基数小的树都在基数的前面,较大的数都在基数的后面)
最后,对划分后的小数组(比基数小的值组成的子数组,以及比基数大的值组成是子数组)重复之前的两个步骤,直到数组已经完全排序。
代码实现
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function quickSort(arr, left, right) {
var len = arr.length,
partitionIndex,
left = typeof left != "number" ? 0 : left,
right = typeof right != "number" ? len - 1 : right;
if (left < right) {
partitionIndex = partition(arr, left, right);
quickSort(arr, left, partitionIndex-1);
quickSort(arr, partitionIndex+1, right);
}
return arr;
}
function partition(arr, left ,right) { // 分区操作
var pivot = left, // 设定基准值(pivot)
index = pivot + 1;
for (var i = index; i <= right; i++) {
if (arr[i] < arr[pivot]) {
swap(arr, i, index);
index++;
}
}
swap(arr, pivot, index - 1);
return index-1;
}
function swap(arr, i, j) {
var temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
function partition2(arr, low, high) {
let pivot = arr[low];
while (low < high) {
while (low < high && arr[high] > pivot) {
--high;
}
arr[low] = arr[high];
while (low < high && arr[low] <= pivot) {
++low;
}
arr[high] = arr[low];
}
arr[low] = pivot;
return low;
}
function quickSort2(arr, low, high) {
if (low < high) {
let pivot = partition2(arr, low, high);
quickSort2(arr, low, pivot - 1);
quickSort2(arr, pivot + 1, high);
}
return arr;
}
原理图
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