▓▓▓▓▓▓ 大致介绍
由于最近要考试复习,所以学习js的时间少了 -_-||,考试完还会继续的努力学习,这次用原生的JavaScript实现以前学习的常用的排序算法,有冒泡排序、快速排序、直接插入排序、希尔排序、直接选择排序
▓▓▓▓▓▓ 交换排序
交换排序是一类在排序过程中借助于交换操作来完成排序的方法,基本思想是两两比较排序记录的关键字,如果发现两个关键字逆序,则将两个记录位置互换,重复此过程,直到该排序列中所有关键字都有序为止,接下来介绍交换排序中常见的冒泡排序和快速排序
▓▓▓▓▓▓ 冒泡排序
冒泡排序的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端,故名
冒泡排序算法的运作如下:(从后往前)
1、比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
2、对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。
3、针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
4、持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。
冒泡排序的时间复杂度是 O(n^2)
代码:
1 // 冒泡排序 2 function bubbleSort(arr){ 3 4 for(var i=0;i<arr.length;i++){ 5 for(var j=0;j<arr.length-i-1;j++){ 6 if(arr[j] > arr[j+1]){ 7 var arrMax = arr[j+1]; 8 arr[j+1] = arr[j]; 9 arr[j] = arrMax; 10 } 11 } 12 } 13 14 return arr; 15 }
▓▓▓▓▓▓ 快速排序
快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。
快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数 据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
一趟快速排序的算法是:
1)设置两个变量i、j,排序开始的时候:i=0,j=N-1;
2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即key=A[0];
3)从j开始向前搜索,即由后开始向前搜索(j--),找到第一个小于key的值A[j],将A[j]和A[i]互换;
4)从i开始向后搜索,即由前开始向后搜索(i++),找到第一个大于key的A[i],将A[i]和A[j]互换;
5)重复第3、4步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为 止。找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。另外,i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候,此时令循环结束)。
快速排序的时间复杂度是O(n*logn)
代码:
1 // 快速排序 2 function quickSort(arr){ 3 // 结束递归条件 4 if(arr.length <= 1){ 5 return arr; 6 } 7 8 var left = []; 9 var right = []; 10 var key = arr[0]; 11 12 // 分组 13 for(var i=1;i<arr.length;i++){ 14 if(arr[i] < key){ 15 left.push(arr[i]); 16 }else{ 17 right.push(arr[i]); 18 } 19 } 20 21 // 递归分组 22 return quickSort(left).concat(key,quickSort(right)); 23 }
▓▓▓▓▓▓ 插入排序
插入排序的基本思想是:每次将一个待排序的记录,按其关键字大小插入到前面已经排序的序列中的适当位置,直到全部记录插入完成为止,接下来介绍两种常用的插入排序方法:直接插入排序和希尔排序
▓▓▓▓▓▓ 直接插入排序
直接插入排序(straight insertion sort)的做法是:
每次从无序表中取出第一个元素,把它插入到有序表的合适位置,使有序表仍然有序。第一趟比较前两个数,然后把第二个数按大小插入到有序表中; 第二趟把第 三个数据与前两个数从后向前扫描,把第三个数按大小插入到有序表中;依次进行下去,进行了(n-1)趟扫描以后就完成了整个排序过程。
直接插入排序的时间复杂度为
代码:
1 // 直接插入排序 2 function insertSort(arr){ 3 // 默认第一个元素是有序的 4 for(var i=1;i<arr.length;i++){ 5 6 if(arr[i] < arr[i-1]){ 7 var guard = arr[i]; 8 var j = i - 1; 9 // 将有序数组扩大一位 10 arr[i] = arr[j]; 11 12 //遍历有序组,找到自己的位置 13 while(j >= 0 && guard < arr[j]){ 14 arr[j+1] = arr[j]; 15 j--; 16 } 17 18 // 插入检查的元素 19 arr[j+1] = guard; 20 } 21 } 22 return arr; 23 }
▓▓▓▓▓▓ 希尔排序
希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。也称缩小增量排序,是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。该方法因DL.Shell于1959年提出 而得名。
希尔排序属于插入类排序,是将整个有序序列分割成若干小的子序列分别进行插入排序。
排序过程:先取一个正整数d1<n,把所有序号相隔d1的数组元素放一组,组内进行直接插入排序;然后取d2<d1,重复上述分组和排序操作;直至di=1,即所有 记录放进一 个组中排序为止。
希尔排序的时间复杂度为时间复杂度O(n*logn)
代码:
1 // 希尔排序 2 function shellSort(arr){ 3 var len = arr.length; 4 var stepLen = 1; 5 // 确定首次遍历的步长 6 while(stepLen < len/3){ 7 stepLen = 3*stepLen + 1; 8 } 9 // 开始遍历 10 while(stepLen >= 1){ 11 for(var i=stepLen;i<len;i++){ 12 for(var j=i;j>=stepLen && arr[j] < arr[j-stepLen];j-=stepLen){ 13 swap(arr,j,j-stepLen); 14 } 15 } 16 stepLen = (stepLen - 1)/3; 17 } 18 19 return arr; 20 } 21 22 function swap(arr,i,j){ 23 var temp = arr[j]; 24 arr[j] = arr[i]; 25 arr[i] = temp; 26 }
▓▓▓▓▓▓ 选择排序
选择排序的基本思想是:每一趟排序在n-i+1个带排序记录中选出关键字最小的记录,作为有序序列的第i个记录,直到全部记录排序完毕。常用的排序方法有直接选择排序和堆排序(由于js不能很好的体现堆排序的特点就不写了)
▓▓▓▓▓▓ 直接选择排序
基本思想是:第一次从R[0]~R[n-1]中选取最小值,与R[0]交换,第二次从R[1]~R[n-1]中选取最小值,与R[1]交换,....,第i次从R[i-1]~R[n-1]中选取最小值,与R[i-1]交换,.....,第n-1次从R[n-2]~R[n-1]中选取最小值,与R[n-2]交换,总共通过n-1次,得到一个按排序码从小到大排列的有序序列
直接选择排序的时间复杂度:O(n^2)
代码:
1 // 直接选择排序 2 function straightSelectSort(arr){ 3 // 默认第一个元素是最小的 4 var min; 5 var k; 6 var lArr = []; 7 for(var i=0;i<arr.length-1;i++){ 8 min = arr[i]; 9 k = i; 10 for(var j=i+1;j<arr.length;j++){ 11 if(arr[j] < min){ 12 min = arr[j]; 13 k = j; 14 } 15 } 16 if(k != i){ 17 arr[k] = arr[i]; 18 arr[i] = min; 19 } 20 } 21 return arr; 22 }