Javascript常見排序演算法的筆記

bluepeach發表於2021-09-09

排序演算法主要針對的是陣列,所以,在開始學習之前,我們先自己新建一種資料結構來方便我們的學習。

function ArrayData () {
  let ret = []
  this.times = 0  // 統計執行次數
  this.push = (item) => {
    ret.push(item)
  }
  this.toString = () => {
    return ret.join()
  }
}

const arr = [34, 11, 45, 22, 31, 99, 68, 54]
氣泡排序

比較相鄰兩個數的大小,如果前面的數大於後面,則交換這兩個數的位置。要排序n個數字,需要經歷n-1次的遍歷。

按照字面要求,我們寫出來的程式碼是這樣的

function ArrayData () {
    // ......
    this.bubbleSort = function () {
        let length = ret.length;
        for (let i = 0; i  ret[j + 1]) {
              [ret[j], ret[j + 1]] = [ret[j + 1], ret[j]]
            }
          }
        }
    }
}

let tmp = new ArrayData()
arr.forEach((item) => {
    tmp.push(item)
})
tmp.bubbleSort()
console.log(tmp.times)    //  56

顯然這種簡單粗暴的排序方式有很大的提升空間,比如,我們可以檢測每次排序,如果順序已經排列成功,就沒必要執行之後的迴圈了。

function ArrayData () {
    // ......
    this.bubbleSort = function () {
        let length = ret.length;
        for (let i = 0; i  ret[j + 1]) {
              [ret[j], ret[j + 1]] = [ret[j + 1], ret[j]]
              change = true
            }
          }
          if (!change) {
            break
          }
        }
    }
}

let tmp = new ArrayData()
arr.forEach((item) => {
    tmp.push(item)
})
tmp.bubbleSort()
console.log(tmp.times)    //  21

其實還是有最佳化的空間的。舉個例子,假設一共8個數,第一輪迴圈,會把最大的數冒泡排到第8位,第二輪迴圈,會把第二大的數排到第7位,所以,本輪循壞其實沒必要考慮最後一位了。同理,下一輪迴圈就不需要考慮後兩位。改進後的程式碼如下:

function ArrayData () {
    // ......
    this.bubbleSort = function () {
        let length = ret.length;
        for (let i = 0; i  ret[j + 1]) {
              [ret[j], ret[j + 1]] = [ret[j + 1], ret[j]]
              change = true
            }
          }
          if (!change) {
            break
          }
        }
    }
}

let tmp = new ArrayData()
arr.forEach((item) => {
    tmp.push(item)
})
tmp.bubbleSort()
console.log(tmp.times)    //  18
選擇排序

遍歷陣列,找出最小的數排在第一位,第二輪迴圈找出第二小的數放在第二位,以此類推。

function ArrayData () {
    // ......
  this.selectionSort = function () {
    let length = ret.length
    for (let i = 0; i  {
    tmp.push(item)
})
tmp.selectionSort()
插入排序

把陣列分成前後兩部分,前面的一部分是排好序的,然後分別把後面一部分的數字插入到前面排好序的陣列中。所以,剛開始時設定第一個元素為排好序的部分,分別把後面的數字插入進來。

function ArrayData () {
    // ......
  this.insertSort = function () {
    let length = ret.length
    let j
    for (let i = 1; i = 0 && ret[j] > currentNumber; j--) {
        ret[j + 1] = ret[j] 
      }
      ret[j + 1] = currentNumber 
    }
  }
}

let tmp = new ArrayData()
arr.forEach((item) => {
    tmp.push(item)
})
tmp.insertSort()
快速排序

選一個數作為基準數,遍歷數列,把比它
放到他前面,比他小的放到他後面,然後再對基準數前後的數列遞迴上述操作,直到數列長度為1。

function ArrayData () {
    // ......
    this.quickSort = function () {
        quick(ret, 0, ret.length - 1);

        function quick(array, left, right) {
          let index
          if (array.length > 1) {
            index = partition(array, left, right)
            if (left  index) {
              quick(array, index, right)
            }
          }
          return array
        }

        function partition(array, left, right) {
          let pivot = array[Math.floor((right + left) / 2)],
            i = left,
            j = right;
          while (i  pivot) {
              j--
            }
            if (i  {
  tmp.push(item)
})
tmp.quickSort()

一句話實現快速排序。選擇第一個元素作為參考元素,利用filter把陣列分成大於參考元素和小於參考元素的兩個陣列,並對這兩個陣列遞迴呼叫快排函式。

function quickSort(arr) {
  return arr.length  item  item > arr[0])))
}
希爾排序

希爾排序是把陣列按下標的一定增量分組,對每組進行插入排,隨著增量逐漸減少,每個陣列的長度越來越多,當增量減至1時,整個檔案恰被分成一組,演算法便終止。

function ArrayData () {
    // ......
  this.shellSort = function () {
    let length = ret.length
    for (let step = Math.floor(length / 2); step > 0; step = Math.floor(step / 2)) {
      for (let i = 0; i = 0 && ret[j] > currentNumber; j -= step) {
          ret[j + step] = ret[j]
        }
        ret[j + step] = currentNumber
      }
    }
  }
}

let tmp = new ArrayData()
arr.forEach((item) => {
  tmp.push(item)
})
tmp.shellSort()
歸併排序

歸併排序採用分治的思想,將已有序的子序列合併,得到完全有序的序列。所以我們把數列分割成不超過兩個元素的陣列,然後將其合併。

function ArrayData () {
    // ......
  this.mergeSort = function () {
    ret = mergeSortFun(ret)

    function mergeSortFun(arr) {
      let length = arr.length
      if (length  {
  tmp.push(item)
})
tmp.mergeSort()

來自 “ ITPUB部落格 ” ,連結:http://blog.itpub.net/2558/viewspace-2805388/,如需轉載,請註明出處,否則將追究法律責任。

相關文章