詳解JavaScript如何實(shí)現(xiàn)四種常用排序
一、插入排序
插入排序有直接插入排序,折半插入排序,希爾排序,這里只實(shí)現(xiàn)常用的直接插入排序
直接插入排序
將左側(cè)序列看成一個(gè)有序序列,每次將一個(gè)數(shù)字插入該有序序列。
插入時(shí),從有序序列最右側(cè)開始比較,若比較的數(shù)較大,后移一位。
function insertSort(array) { //第一個(gè)默認(rèn)已經(jīng)排好 for (let i = 1; i < array.length; i++) { let target = i; for (let j = i - 1; j >= 0; j--) { if (array[target] < array[j]) { [array[target], array[j]] = [array[j], array[target]] target = j; } else { break; } } } return array; }
復(fù)雜度
時(shí)間復(fù)雜度:O(n2)
空間復(fù)雜度:O(1)
穩(wěn)定性
穩(wěn)定
二、交換排序
(1)冒泡排序
循環(huán)數(shù)組,比較當(dāng)前元素和上一個(gè)元素,如果當(dāng)前元素比上一個(gè)元素小,向下冒泡。
這樣一次循環(huán)之后最前一個(gè)數(shù)就是本數(shù)組最小的數(shù)。
下一次循環(huán)繼續(xù)上面的操作,不循環(huán)已經(jīng)排序好的數(shù)。
優(yōu)化:當(dāng)一次循環(huán)沒有發(fā)生冒泡,說明已經(jīng)排序完成,停止循環(huán)。
function bubbleSort(array) { //第一個(gè)循環(huán)是所需次數(shù) for (let j = 0; j < array.length; j++) { let complete = true; for (let i = array.length-1; i>j; i--) { // 比較相鄰數(shù) if (array[i] < array[i -1]) { [array[i], array[i - 1]] = [array[i - 1], array[i]]; complete = false; } } // 沒有冒泡結(jié)束循環(huán) if (complete) { break; } } return array; }
復(fù)雜度
時(shí)間復(fù)雜度:O(n2)
空間復(fù)雜度:O(1)
穩(wěn)定性
穩(wěn)定
(2)快速排序
快速排序:通過一趟排序?qū)⒁判虻臄?shù)據(jù)分割成獨(dú)立的兩部分,其中一部分的所有數(shù)據(jù)比另一部分的所有數(shù)據(jù)要小,再按這種方法對(duì)這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)分別進(jìn)行快速排序,整個(gè)排序過程可以遞歸進(jìn)行,使整個(gè)數(shù)據(jù)變成有序序列。
實(shí)現(xiàn)步驟:
- 選擇一個(gè)基準(zhǔn)元素target(一般選擇第一個(gè)數(shù))
- 將比target小的元素移動(dòng)到數(shù)組左邊,比target大的元素移動(dòng)到數(shù)組右邊
- 分別對(duì)target左側(cè)和右側(cè)的元素進(jìn)行快速排序
從上面的步驟中我們可以看出,快速排序也利用了分治的思想(將問題分解成一些小問題遞歸求解)
下面是對(duì)序列6、1、2、7、9、3、4、5、10、8排序的過程:
//JS自帶的sort()就是快排 function quickSort(array, start, end) { if (end - start < 1) { return; } const target = array[start]; let l = start; let r = end; while (l < r) { while (l < r && array[r] >= target) { r--; } array[l] = array[r]; while (l < r && array[l] < target) { l++; } array[r] = array[l]; } array[l] = target; quickSort(array, start, l - 1); quickSort(array, l + 1, end); return array; }
復(fù)雜度
時(shí)間復(fù)雜度:平均O(nlogn),最壞O(n2),實(shí)際上大多數(shù)情況下小于O(nlogn)
空間復(fù)雜度:O(logn)(遞歸調(diào)用消耗)
穩(wěn)定性
不穩(wěn)定
三、選擇排序
(1)簡(jiǎn)單選擇排序
每次循環(huán)選取一個(gè)最小的數(shù)字放到前面的有序序列中。
function selectionSort(array) { for (let i = 0; i < array.length - 1; i++) { let minIndex = i; for (let j = i + 1; j < array.length; j++) { if (array[j] < array[minIndex]) { minIndex = j; } } [array[minIndex], array[i]] = [array[i], array[minIndex]]; } }
復(fù)雜度
時(shí)間復(fù)雜度:O(n2)
空間復(fù)雜度:O(1)
穩(wěn)定性
不穩(wěn)定
(2)堆排序
創(chuàng)建一個(gè)大頂堆,大頂堆的堆頂一定是最大的元素。
交換第一個(gè)元素和最后一個(gè)元素,讓剩余的元素繼續(xù)調(diào)整為大頂堆。
從后往前以此和第一個(gè)元素交換并重新構(gòu)建,排序完成。
function heapSort(array) { creatHeap(array); console.log(array); // 交換第一個(gè)和最后一個(gè)元素,然后重新調(diào)整大頂堆 for (let i = array.length - 1; i > 0; i--) { [array[i], array[0]] = [array[0], array[i]]; adjust(array, 0, i); } return array; } // 構(gòu)建大頂堆,從第一個(gè)非葉子節(jié)點(diǎn)開始,進(jìn)行下沉操作 function creatHeap(array) { const len = array.length; const start = parseInt(len / 2) - 1; for (let i = start; i >= 0; i--) { adjust(array, i, len); } } // 將第target個(gè)元素進(jìn)行下沉,孩子節(jié)點(diǎn)有比他大的就下沉 function adjust(array, target, len) { for (let i = 2 * target + 1; i < len; i = 2 * i + 1) { // 找到孩子節(jié)點(diǎn)中最大的 if (i + 1 < len && array[i + 1] > array[i]) { i = i + 1; } // 下沉 if (array[i] > array[target]) { [array[i], array[target]] = [array[target], array[i]] target = i; } else { break; } } }
復(fù)雜度
時(shí)間復(fù)雜度:O(nlogn)
空間復(fù)雜度:O(1)
穩(wěn)定性
不穩(wěn)定
四、歸并排序
利用歸并的思想實(shí)現(xiàn)的排序方法。
該算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一個(gè)非常典型的應(yīng)用。(分治法將問題分成一些小的問題然后遞歸求解,而治的階段則將分的階段得到的各答案"修補(bǔ)"在一起,即分而治之)。
- 將已有序的子序列合并,得到完全有序的序列
- 即先使每個(gè)子序列有序,再使子序列段間有序
- 若將兩個(gè)有序表合并成一個(gè)有序表,稱為二路歸并
分割:
- 將數(shù)組從中點(diǎn)進(jìn)行分割,分為左、右兩個(gè)數(shù)組
- 遞歸分割左、右數(shù)組,直到數(shù)組長(zhǎng)度小于2
歸并:
如果需要合并,那么左右兩數(shù)組已經(jīng)有序了。
創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)組temp,比較兩數(shù)組第一個(gè)元素,將較小的元素加入臨時(shí)數(shù)組
若左右數(shù)組有一個(gè)為空,那么此時(shí)另一個(gè)數(shù)組一定大于temp中的所有元素,直接將其所有元素加入temp
function mergeSort(array) { if (array.length < 2) { return array; } const mid = Math.floor(array.length / 2); const front = array.slice(0, mid); const end = array.slice(mid); return merge(mergeSort(front), mergeSort(end)); } function merge(front, end) { const temp = []; while (front.length && end.length) { if (front[0] < end[0]) { temp.push(front.shift()); } else { temp.push(end.shift()); } } while (front.length) { temp.push(front.shift()); } while (end.length) { temp.push(end.shift()); } return temp; }
做題時(shí),上面多了刪除過程,特別大的例子,時(shí)間也可能會(huì)超,用下面的方法
function merge(left, right){ let leftLen = left.length, rightLen = right.length; let i = 0, j = 0; let temp = new Array(leftLen + rightLen); for(let cur = 0; cur < leftLen + rightLen; cur++){ // 檢查i, j有沒有超界 if(i >= leftLen) temp[cur]= right[j++]; else if(j >= rightLen) temp[cur] = left[i++]; else if(left[i] <= right[j]){ temp[cur] = left[i++]; }else{ temp[cur] = right[j++]; } } return temp; }
復(fù)雜度
時(shí)間復(fù)雜度:O(nlogn)
空間復(fù)雜度:O(n)
穩(wěn)定性
穩(wěn)定
到此這篇關(guān)于詳解JavaScript如何實(shí)現(xiàn)四種常用排序的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JavaScript排序內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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