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来自《JavaScript 标准教程(alpha)》,by 阮一峰
冒泡排序(Bubble Sort)是最易懂的排序算法,但是效率较低,生产环境中很少使用。
它的基本思想是,依次比较相邻的两个数,如果不符合排序规则,则调换两个数的位置。这样一遍比较下来,能够保证最大(或最小)的数排在最后一位。然后,再对最后一位以外的数组,重复前面的过程,直至全部排序完成。由于每进行一遍这个过程,在最后一个位置上,正确的数会自己冒出来,就好像“冒泡”一样,这种算法因此得名。
以对数组[3, 2, 4, 5, 1] 进行从小到大排序为例,步骤如下:
第一轮排序完成,可以看到最后一位上的5,已经是正确的数了。然后,再对剩下的数[2, 3, 4, 1] 重复这个过程,每一轮都会在本轮最后一位上出现正确的数。直至剩下最后一个位置,所有排序结束。
下面是实现的代码。先定义一个交换函数,作用是交换两个位置的值。
function swap(myArray, p1, p2){
var temp = myArray[p1];
myArray[p1] = myArray[p2];
myArray[p2] = temp;
}
然后定义主函数。
function bubbleSort(myArray){
var len = myArray.length,
i, j, stop;
for (i=0; i < len; i++){
for (j=0, stop=len-i; j < stop; j++){
if (myArray[j] > myArray[j+1]){
swap(myArray, j, j+1);
}
}
}
return myArray;
}
选择排序(Selection Sort)与冒泡排序类似,也是依次对相邻的数进行两两比较。不同之处在于,它不是每比较一次就调换位置,而是一轮比较完毕,找到最大值(或最小值)之后,将其放在正确的位置,其他数的位置不变。
以对数组[3, 2, 4, 5, 1] 进行从小到大排序为例,步骤如下:
这一轮比较结束后,最小值“1”已经排到正确的位置了,然后对剩下的[2, 4, 5, 3]重复上面的过程。每一轮排序都会将该轮的最小值排到正确的位置,直至剩下最后一个位置,所有排序结束。
算法实现也是先定义一个交换函数。
function swap(myArray, p1, p2){
var temp = myArray[p1];
myArray[p1] = myArray[p2];
myArray[p2] = temp;
}
然后定义主函数。
function selectionSort(myArray){
var len = myArray.length,
min;
for (i=0; i < len; i++){
//set minimum to this position
min = i;
//check the rest of the array to see if anything is smaller
for (j=i+1; j < len; j++){
if (myArray[j] < myArray[min]){
min = j;
}
}
//if the minimum isn‘t in the position, swap it
if (i != min){
swap(myArray, i, min);
}
}
return myArray;
}
插入排序(Selection sort)比前面两种排序方法都更有效率。它将数组分成“已排序”和“未排序”两部分,一开始的时候,“已排序”的部分只有一个元素,然后将它后面一个元素从“未排序”部分插入“已排序”部分,从而“已排序”部分增加一个元素,“未排序”部分减少一个元素。以此类推,完成全部排序。
以对数组[3, 2, 4, 5, 1] 进行从小到大排序为例,步骤如下:
算法的实现如下:
function insertionSort(myArray) {
var len = myArray.length, // 数组的长度
value, // 当前比较的值
i, // 未排序部分的当前位置
j; // 已排序部分的当前位置
for (i=0; i < len; i++) {
// 储存当前位置的值
value = myArray[i];
/*
* 当已排序部分的当前元素大于value,
* 就将当前元素向后移一位,再将前一位与value比较
*/
for (j=i-1; j > -1 && myArray[j] > value; j--) {
myArray[j+1] = myArray[j];
}
myArray[j+1] = value;
}
return myArray;
}
前面三种排序算法只有教学价值,因为效率低,很少实际使用。合并排序(Merge sort)则是一种被广泛使用的排序方法。
它的基本思想是,将两个已经排序的数组合并,要比从头开始排序所有元素来得快。因此,可以将数组拆开,分成n个只有一个元素的数组,然后不断地两两合并,直到全部排序完成。
以对数组[3, 2, 4, 5, 1] 进行从小到大排序为例,步骤如下:
这里的关键是如何合并两个已经排序的数组。具体实现请看下面的函数。
function merge(left, right){
var result = [],
il = 0,
ir = 0;
while (il < left.length && ir < right.length){
if (left[il] < right[ir]){
result.push(left[il++]);
} else {
result.push(right[ir++]);
}
}
return result.concat(left.slice(il)).concat(right.slice(ir));
}
上面的merge函数,合并两个已经按升序排好序的数组。首先,比较两个数组的第一个元素,将其中较小的一个放入result数组;然后,将其中较大的一个与另一个数组的第二个元素进行比较,再将其中较小的一个放入result数组的第二个位置。以此类推,直到一个数组的所有元素都进入result数组为止,再将另一个数组剩下的元素接着result数组后面返回(使用concat方法)。
有了merge函数,就可以对任意数组排序了。基本方法是将数组不断地拆成两半,直到每一半只包含零个元素或一个元素为止,然后就用merge函数,将拆成两半的数组不断合并,直到合并成一整个排序完成的数组。
function mergeSort(myArray){
if (myArray.length < 2) {
return myArray;
}
var middle = Math.floor(myArray.length / 2),
left = myArray.slice(0, middle),
right = myArray.slice(middle);
return merge(mergeSort(left), mergeSort(right));
}
上面的代码有一个问题,就是返回的是一个全新的数组,会多占用空间。因此,修改上面的函数,使之在原地排序,不多占用空间。
function mergeSort(myArray){
if (myArray.length < 2) {
return myArray;
}
var middle = Math.floor(myArray.length / 2),
left = myArray.slice(0, middle),
right = myArray.slice(middle),
params = merge(mergeSort(left), mergeSort(right));
// 在返回的数组头部,添加两个元素,第一个是0,第二个是返回的数组长度
params.unshift(0, myArray.length);
// splice用来替换数组元素,它接受多个参数,
// 第一个是开始替换的位置,第二个是需要替换的个数,后面就是所有新加入的元素。
// 因为splice不接受数组作为参数,所以采用apply的写法。
// 这一句的意思就是原来的myArray数组替换成排序后的myArray
myArray.splice.apply(myArray, params);
// 返回排序后的数组
return myArray;
}
快速排序(quick sort)是公认最快的排序算法之一,有着广泛的应用。
它的基本思想很简单:先确定一个“支点”(pivot),将所有小于“支点”的值都放在该点的左侧,大于“支点”的值都放在该点的右侧,然后对左右两侧不断重复这个过程,直到所有排序完成。
具体做法是:
以对数组[3, 2, 4, 5, 1] 进行从小到大排序为例,步骤如下:
代码实现如下,首先部署一个swap函数,用于互换两个位置的值。
function swap(myArray, firstIndex, secondIndex){
var temp = myArray[firstIndex];
myArray[firstIndex] = myArray[secondIndex];
myArray[secondIndex] = temp;
}
然后,部署一个partition函数,用于完成一轮排序。
function partition(myArray, left, right) {
var pivot = myArray[Math.floor((right + left) / 2)],
i = left,
j = right;
while (i <= j) {
while (myArray[i] < pivot) {
i++;
}
while (myArray[j] > pivot) {
j--;
}
if (i <= j) {
swap(myArray, i, j);
i++;
j--;
}
}
return i;
}
接下来,就是递归上面的过程,完成整个排序。
function quickSort(myArray, left, right) {
if (myArray.length < 2) return myArray;
left = (typeof left !== "number" ? 0 : left);
right = (typeof right !== "number" ? myArray.length - 1 : right);
var index = partition(myArray, left, right);
if (left < index - 1) {
quickSort(myArray, left, index - 1);
}
if (index < right) {
quickSort(myArray, index, right);
}
return myArray;
}
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原文地址:http://www.cnblogs.com/hualiu0/p/4770133.html