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JavaScript實(shí)現(xiàn)的選擇排序算法實(shí)例分析

 更新時(shí)間:2017年04月14日 11:32:38   作者:布瑞澤的童話  
這篇文章主要介紹了JavaScript實(shí)現(xiàn)的選擇排序算法,結(jié)合實(shí)例形式分析了選擇排序的原理、實(shí)現(xiàn)步驟與相關(guān)操作技巧,需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了JavaScript實(shí)現(xiàn)的選擇排序算法。分享給大家供大家參考,具體如下:

簡(jiǎn)單選擇排序是人們最熟悉的比較方式,其算法思想為:從數(shù)組的開頭開始,將第一個(gè)元素和其他元素進(jìn)行比較。檢查完所有元素后,最小的元素會(huì)被放到數(shù)組的第一個(gè)位置,然后算法會(huì)從第二個(gè)位置繼續(xù)。這個(gè)過程會(huì)一直進(jìn)行,當(dāng)進(jìn)行到數(shù)組的倒數(shù)第二個(gè)位置時(shí),所有的數(shù)據(jù)便完成了排序。

代碼如下:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>JavaScript選擇排序</title>
</head>
<body>
<script type="text/javascript">
 function selectSort(nums){//選擇排序
  var min;//最小值
  for(var outer=0;outer<nums.length-1;outer++){//外循環(huán)選中元素
   min=outer;
   for(var inner=outer+1;inner<=nums.length;++inner){
    if(nums[inner]<nums[min]){//如果內(nèi)循環(huán)中元素比選中元素小
     min=inner;//將其標(biāo)為最小元素
    }//直到每次外循環(huán)的最小元素
    swap(nums,outer,min);//最小值被調(diào)整到合適的位置
   }
  }
 }
 function swap(arr,i,j){//交換位置
  var temp=arr[i];
  arr[i]=arr[j];
  arr[j]=temp;
 }
 function show(nums){//顯示數(shù)組
  for(var i=0;i<nums.length;i++){
   document.write(nums[i]+' ');
  }
  document.write('<br>');
 }
 var nums=[6,8,0,6,7,4,3,5,5,10];
 show(nums);//6 8 0 6 7 4 3 5 5 10
 selectSort(nums);
 show(nums);//0 3 4 5 5 6 6 7 9 10
</script>
</body>
</html>

分析可得,簡(jiǎn)單選擇排序的時(shí)間復(fù)雜度為O(n2)。選擇排序的主要操作是進(jìn)行關(guān)鍵字之間的比較,因此改進(jìn)簡(jiǎn)單選擇排序應(yīng)該從如何減少比較出發(fā)。其實(shí)現(xiàn)實(shí)生活中就有一個(gè)很好的例子,就是比賽總的錦標(biāo)賽。8個(gè)人中選出冠軍其實(shí)不需要7+6+5=18場(chǎng)比賽,可以通過兩兩比較也就是11場(chǎng)比賽。這種方法叫做樹形選擇排序。

樹形選擇排序是一種按照錦標(biāo)賽的思想進(jìn)行選擇排序的方法,首先對(duì)n個(gè)記錄的關(guān)鍵字進(jìn)行兩兩比較,然后在其中n/2個(gè)較小者之間再進(jìn)行兩兩比較,直到找出最小關(guān)鍵字??梢酝ㄟ^一個(gè)完全二叉樹來表示,由于含有n個(gè)結(jié)點(diǎn)的完全二叉樹的深度為log2n+1,所以排序過程中每選擇一個(gè)次小關(guān)鍵字僅需要log2n次操作,所以其時(shí)間復(fù)雜度O(nlog2n),但是這種排序有一種缺點(diǎn)就是占用空間大。

所以我們需要介紹一種更加優(yōu)秀的排序,也就是堆排序。

附:堆排序算法

堆排序只需要一個(gè)記錄大小的輔助空間,每個(gè)待排序的記錄僅占用一個(gè)存儲(chǔ)空間。

堆排序利用了大根堆(或小根堆)堆頂記錄的關(guān)鍵字最大(或最?。┻@一特征,使得當(dāng)前無序區(qū)中選取最大(或最?。╆P(guān)鍵字的記錄變得簡(jiǎn)單。我們以大跟堆為例子,排序的基本操作如下:

首先是建堆,建堆就是不斷調(diào)整堆的過程,從len2處開始調(diào)整,一直到第一個(gè)節(jié)點(diǎn),此處len是堆中元素的個(gè)數(shù)。建堆的過程是線性的過程,從len2到0處一直調(diào)用調(diào)整堆的過程,建堆的時(shí)間復(fù)雜度為O(n)。
接下來是調(diào)整堆,調(diào)整堆在建堆和堆排序的過程中都會(huì)用到,利用的思想是比較節(jié)點(diǎn)i和它的孩子節(jié)點(diǎn)left(i)和right(i),選出三者最大(或最小)者,如果最大(?。┲挡皇枪?jié)點(diǎn)i而是它的一個(gè)子節(jié)點(diǎn),那么交換兩個(gè)節(jié)點(diǎn),然后繼續(xù)遞歸。
然后是堆排序將堆的根節(jié)點(diǎn)取出,最后一個(gè)元素替換根節(jié)點(diǎn),將前面len-1個(gè)節(jié)點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行堆調(diào)整的過程,然后再講根節(jié)點(diǎn)取出,直到所有結(jié)點(diǎn)取出。調(diào)整堆的時(shí)間復(fù)雜度為O(log2n)
所以堆排序的時(shí)間復(fù)雜度為O(nlog2n)。堆排序是就地排序,其輔助空間為O(1)。但是它不穩(wěn)定,(排序的穩(wěn)定性是指如果在排序的序列中,存在前后相同的兩個(gè)元素的話,排序前 和排序后他們的相對(duì)位置不發(fā)生變化)。

下面模擬建堆的過程:

堆排序?qū)τ谟涗洈?shù)較少的文件并不值得提倡,但是對(duì)于n較大的文件還是挺有效的。

更多關(guān)于JavaScript相關(guān)內(nèi)容感興趣的讀者可查看本站專題:《JavaScript數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法技巧總結(jié)》、《JavaScript數(shù)學(xué)運(yùn)算用法總結(jié)》、《JavaScript排序算法總結(jié)》、《JavaScript遍歷算法與技巧總結(jié)》、《JavaScript查找算法技巧總結(jié)》及《JavaScript錯(cuò)誤與調(diào)試技巧總結(jié)

希望本文所述對(duì)大家JavaScript程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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