js實例教程-學習JavaScript算法之常用的排序算法講解

发布时间:2018-11-23 发布网站:脚本宝典
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學習常用的排序算法

一、冒泡排序

優點:

所有排序中最簡單的,易於理解;

缺點:

時間複雜度O(n^2),平均來說是最差的一種排序方式;

因為在默認情況下,對於已經排好序的部分,此排序任然會進行比較(當然可以進行改進優化)

算法步驟:

比較相鄰的元素,如果第一個比第二個大,就交換他們兩個。

對每一對相鄰元素作同樣的工作,從開始第一對一直到結尾的最後一對,如此將最大的數放在後面。

對所有的元素重複以上的步驟,除了最後一個。

持續每次對元素重複上面的步驟,直到排序完成。

原理分析

通過比較兩個相鄰的項,(由大到小排序)如果第一個比的二個大,則交換它們的位置元素項向上移動至正確的順序,就好像氣泡升至表面,冒泡也因此得名。

 const bubbleSort = (arr) => {     const length= arr.length;     for (let i = 0; i arr[j+1]){                 let swap = arr[j];                 arr[j] = arr[j+1];                 arr[j+1] = swap;             }         }     } }

改進優化:

默認上述代碼,對於第一輪之後的循環任然會進行和全部元素的比較,但其實之前的循環已經將器排序正確了,所以可以從內循環中減去外循環已經進行過的輪數,從而避免不必要的比較

 const bubbleSort = (arr) => {         const length= arr.length;         for (let i = 0; i arr[j+1]){                     let swap = arr[j];                     arr[j] = arr[j+1];                     arr[j+1] = swap;                 }             }         }     }

二、選擇排序

原理:

進行原地址比較,找到數據結構中最小值並放在第一位,接着在剩下的中找到第二個最小值放在第二位,依次類推;

代碼實現:

 function selectionSort(arr) {     VAR length= arr.length;     var minIndex;     for (var i = 0; i < length - 1; i++) {         minIndex = i;         for (var j = i + 1; j < length; j++) {             if (arr[j] < arr[minIndex]) {     // 尋找最小的數                 minIndex = j;                 // 將最小數的索引保存             }         }         if(i != minIndex){             var temp = arr[i];             arr[i] = arr[minIndex];             arr[minIndex] = temp;           }              }     return arr; }

三、插入排序

原理:

通過構建有序序列,對於未排序數據,在已排序序列中從後向前掃描,找到相應位置並插入。

排序步驟:

將第一待排序序列第一個元素看做一個有序序列,把第二個元素到最後一個元素當成是未排序序。

從頭到尾依次掃描未排序序列,將掃描到的每個元素插入有序序列的適當位置。(如果待插入的元素與有序序列中的某個元素相等,則將待插入元素插入到相等元素的後面。)

代碼實現

 function insertionSort(arr) {     var len = arr.length;     var PReindex, current;     for (var i = 1; i < len; i++) {         preIndex = i - 1;         current = arr[i];         while(preIndex >= 0 && arr[preIndex] > current) {             arr[preIndex+1] = arr[preIndex];             preIndex--;         }         arr[preIndex+1] = current;     }     return arr; }

原理圖

四、歸併排序

原理:

歸併是一種分治算法,即將原始數組切分成較小的數組,直到每個小數組只有一個位置,接着將小數組歸併成較大的數組,每次歸併時進行排序,直到最後只有一個排序完畢的大數組。

代碼實現(遞歸):

 function mergeSort(arr) {  // 採用自上而下的遞歸方法,數組拆分     var len = arr.length;     if(len < 2) {         return arr;     }     var middle = Math.floor(len / 2),         left = arr.slice(0, middle),         right = arr.slice(middle);     return merge(mergeSort(left), mergeSort(right)); } //合併數組,並進行排序 function merge(left, right) {     var result = [];      while (left.length &amp;& right.length) {         if (left[0] <= right[0]) {             result.push(left.shift());         } else {             result.push(right.shift());         }     }      while (left.length)         result.push(left.shift());      while (right.length)         result.push(right.shift());      return result; }

原理圖

五、快速排序

原理:

快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略來把一個串行(list)分為兩個子串行(sub-lists)。

排序步驟:

首先,從數組中選擇中間一項作基數;

然後,創建兩個指針,左邊一個指向數組的第一項,右邊一個指向數組的最後一項;

移動左指針直到找到一個比基數大的元素,移動右指針,直到找到一個比基數小的元素;然後交換它們;

重複以上步驟,直到左指針超過了右指針;(這個過程將使得比基數小的樹都在基數的前面,較大的數都在基數的後面)

最後,對劃分后的小數組(比基數小的值組成的子數組,以及比基數大的值組成是子數組)重複之前的兩個步驟,直到數組已經完全排序。

代碼實現

 function quicksort(arr, left, right) {     var len = arr.length,         partITionIndex,         left = tyPEof left != &#39;number' ? 0 : left,         right = typeof right != 'number' ? len - 1 : right;      if (left < right) {         partitionIndex = partition(arr, left, right);         quickSort(arr, left, partitionIndex-1);         quickSort(arr, partitionIndex+1, right);     }     return arr; }  function partition(arr, left ,right) {     // 分區操作     var pivot = left,                      // 設定基準值(pivot)         index = pivot + 1;     for (var i = index; i <= right; i++) {         if (arr[i] < arr[pivot]) {             swap(arr, i, index);             index++;         }             }     swap(arr, pivot, index - 1);     return index-1; }  function swap(arr, i, j) {     var temp = arr[i];     arr[i] = arr[j];     arr[j] = temp; } function partition2(arr, low, high) {   let pivot = arr[low];   while (low < high) {     while (low < high && arr[high] > pivot) {       --high;     }     arr[low] = arr[high];     while (low < high && arr[low] <= pivot) {       ++low;     }     arr[high] = arr[low];   }   arr[low] = pivot;   return low; }  function quickSort2(arr, low, high) {   if (low < high) {     let pivot = partition2(arr, low, high);     quickSort2(arr, low, pivot - 1);     quickSort2(arr, pivot + 1, high);   }   return arr; }

原理圖

學習常用的排序算法

一、冒泡排序

優點:

所有排序中最簡單的,易於理解;

缺點:

時間複雜度O(n^2),平均來說是最差的一種排序方式;

因為在默認情況下,對於已經排好序的部分,此排序任然會進行比較(當然可以進行改進優化)

算法步驟:

比較相鄰的元素,如果第一個比第二個大,就交換他們兩個。

對每一對相鄰元素作同樣的工作,從開始第一對一直到結尾的最後一對,如此將最大的數放在後面。

對所有的元素重複以上的步驟,除了最後一個。

持續每次對元素重複上面的步驟,直到排序完成。

原理分析:

通過比較兩個相鄰的項,(由大到小排序)如果第一個比的二個大,則交換它們的位置元素項向上移動至正確的順序,就好像氣泡升至表面,冒泡也因此得名。

 const bubbleSort = (arr) => {     const length= arr.length;     for (let i = 0; i arr[j+1]){                 let swap = arr[j];                 arr[j] = arr[j+1];                 arr[j+1] = swap;             }         }     } }

改進優化:

默認上述代碼,對於第一輪之後的循環任然會進行和全部元素的比較,但其實之前的循環已經將器排序正確了,所以可以從內循環中減去外循環已經進行過的輪數,從而避免不必要的比較

 const bubbleSort = (arr) => {         const length= arr.length;         for (let i = 0; i arr[j+1]){                     let swap = arr[j];                     arr[j] = arr[j+1];                     arr[j+1] = swap;                 }             }         }     }

二、選擇排序

原理:

進行原地址比較,找到數據結構中最小值並放在第一位,接着在剩下的中找到第二個最小值放在第二位,依次類推;

代碼實現:

 function selectionSort(arr) {     var length= arr.length;     var minIndex;     for (var i = 0; i < length - 1; i++) {         minIndex = i;         for (var j = i + 1; j < length; j++) {             if (arr[j] < arr[minIndex]) {     // 尋找最小的數                 minIndex = j;                 // 將最小數的索引保存             }         }         if(i != minIndex){             var temp = arr[i];             arr[i] = arr[minIndex];             arr[minIndex] = temp;           }              }     return arr; }

三、插入排序

原理:

通過構建有序序列,對於未排序數據,在已排序序列中從後向前掃描,找到相應位置並插入。

排序步驟:

將第一待排序序列第一個元素看做一個有序序列,把第二個元素到最後一個元素當成是未排序序。

從頭到尾依次掃描未排序序列,將掃描到的每個元素插入有序序列的適當位置。(如果待插入的元素與有序序列中的某個元素相等,則將待插入元素插入到相等元素的後面。)

代碼實現

 function insertionSort(arr) {     var len = arr.length;     var preIndex, current;     for (var i = 1; i < len; i++) {         preIndex = i - 1;         current = arr[i];         while(preIndex >= 0 && arr[preIndex] > current) {             arr[preIndex+1] = arr[preIndex];             preIndex--;         }         arr[preIndex+1] = current;     }     return arr; }

原理圖

四、歸併排序

原理:

歸併是一種分治算法,即將原始數組切分成較小的數組,直到每個小數組只有一個位置,接着將小數組歸併成較大的數組,每次歸併時進行排序,直到最後只有一個排序完畢的大數組。

代碼實現(遞歸):

 function mergeSort(arr) {  // 採用自上而下的遞歸方法,數組拆分     var len = arr.length;     if(len < 2) {         return arr;     }     var middle = Math.floor(len / 2),         left = arr.slice(0, middle),         right = arr.slice(middle);     return merge(mergeSort(left), mergeSort(right)); } //合併數組,並進行排序 function merge(left, right) {     var result = [];      while (left.length && right.length) {         if (left[0] <= right[0]) {             result.push(left.shift());         } else {             result.push(right.shift());         }     }      while (left.length)         result.push(left.shift());      while (right.length)         result.push(right.shift());      return result; }

原理圖

五、快速排序

原理:

快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略來把一個串行(list)分為兩個子串行(sub-lists)。

排序步驟:

首先,從數組中選擇中間一項作基數;

然後,創建兩個指針,左邊一個指向數組的第一項,右邊一個指向數組的最後一項;

移動左指針直到找到一個比基數大的元素,移動右指針,直到找到一個比基數小的元素;然後交換它們;

重複以上步驟,直到左指針超過了右指針;(這個過程將使得比基數小的樹都在基數的前面,較大的數都在基數的後面)

最後,對劃分后的小數組(比基數小的值組成的子數組,以及比基數大的值組成是子數組)重複之前的兩個步驟,直到數組已經完全排序。

代碼實現

 function quickSort(arr, left, right) {     var len = arr.length,         partitionIndex,         left = typeof left != 'number' ? 0 : left,         right = typeof right != 'number' ? len - 1 : right;      if (left < right) {         partitionIndex = partition(arr, left, right);         quickSort(arr, left, partitionIndex-1);         quickSort(arr, partitionIndex+1, right);     }     return arr; }  function partition(arr, left ,right) {     // 分區操作     var pivot = left,                      // 設定基準值(pivot)         index = pivot + 1;     for (var i = index; i <= right; i++) {         if (arr[i] < arr[pivot]) {             swap(arr, i, index);             index++;         }             }     swap(arr, pivot, index - 1);     return index-1; }  function swap(arr, i, j) {     var temp = arr[i];     arr[i] = arr[j];     arr[j] = temp; } function partition2(arr, low, high) {   let pivot = arr[low];   while (low < high) {     while (low < high && arr[high] > pivot) {       --high;     }     arr[low] = arr[high];     while (low < high && arr[low] <= pivot) {       ++low;     }     arr[high] = arr[low];   }   arr[low] = pivot;   return low; }  function quickSort2(arr, low, high) {   if (low < high) {     let pivot = partition2(arr, low, high);     quickSort2(arr, low, pivot - 1);     quickSort2(arr, pivot + 1, high);   }   return arr; }

原理圖

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脚本宝典总结

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