常用排序算法(js)

Posted 2021-10-19 花满樱❀

复习排序算法

1. 冒泡排序

• 思路：每一轮都对相邻的两个元素进行比较，如果逆序则交换位置，直到所有元素都排好序为止

• 基本操作：

• 代码：

ArrayList.prototype.bubbleSort = () => {
    const len = this.data.length
    for (let i = 0; i < len - 1; i++) {
      for (let j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
        if (this.data[j] > this.data[j + 1]) {
          const temp = this.data[j]
          this.data[j] = this.data[j + 1]
          this.data[j + 1] = temp
        }
      }
    }
  }

2. 选择排序

• 思路：每一轮都在待排序的元素中找出最大或最小的值，然后与此次待排序的元素中的第一个进行比较，如果逆序则交换位置；

• 基本操作：

• 代码：

  ArrayList.prototype.selectSort = () => {
    /**
     * 以从小到大为例
     * 每一轮都从未排序元素中（不包括第一个）找到最小值与未排序元素的第一个元素进行比较
     * 符合条件则交换
     */
    const len = this.data.length
    let min = 0 // 记录最小值的索引
    for (let i = 0; i < len - 1; i++) {
      for (let j = i + 1; j < len; j++) {
        if (this.data[j] < this.data[min]) {
          min = j
        }
      }
      // 交换
      const temp = this.data[min]
      this.data[min] = this.data[i]
      this.data[i] = temp
    }
  }

​

3. 插入排序

• 思路：数组可以分为局部有序、局部无序两个部分，每一次都是将一个局部无序的元素按照其大小插入到局部有序序列当中，直到局部无序的元素全部插入为止

• 基本操作：

• 代码：

ArrayList.prototype.insertSort = () => {
    const len = this.data.length
    //  从第二个元素开始，因为默认以数组第一个元素作为局部有序的一个数列
    for (let i = 1; i < len; i++) {
      // 局部排序后面的第一个元素
      const temp = this.data[i]
      
      let j = i
      //  将 temp 这个元素与局部排序的数列进行比较，然后插入到正确的位置
      while (j > 0 && this.data[j - 1] > temp) {
        this.data[j] = this.data[j - 1]
        j--
      }
      this.data[j] = temp
      // 也可以使用二分法
      // 使用二分查找法找到需要插入元素的索引号
     	// let r = i - 1
      // let l = 0
      // while (l <= r) {
      //   const middle = Math.floor((l + r) / 2)
      //   const value = this.data[middle]
      //   if (value < temp) {
      //     l = middle + 1
      //   } else {
      //     r = middle - 1
      //   }
      // }
      // for (let k = i; k >= l; k--) {
      //   this.data[k] = this.data[k - 1]
      // }
      // this.data[l] = temp
    }
  }

4.希尔排序

• 思路：在直接插入排序方法上改进：引入一个间隔增量（递减，这个增量每次循环都会递减，最小是1）将整个待排序列分割成多个子序列，对每一个子序列都进行直接插入排序，待整个序列基本有序的时候（即间隔增量 === 1），最后对全体元素再进行一次直接插入排序；间隔增量的作用就是将整个序列分割成多个子序列，对每个子序列进行插入排序，这样我们就可以将较小的元素用更少的比较次数就能找到其正确位置

• 基本操作：
  

• 代码：

ArrayList.prototype.shellSort = () => {
  const len = this.data.length
  //  1. 获取增量
  let interval = Math.floor(len / 2)
  //  2. 增量递减
  while (interval >= 1) {
    // 3. 使用增量进行分组，开始遍历，执行插入排序
    // 此时由于引入了增量进行了分组，需要对插入排序进行改造
    for (let i = interval; i < len; i++) {
      // 4. 拿到当前元素，去与局部有序的元素进行比较，如果小于局部有序的元素就插入进去，（本例是从小到大排序）
      const temp = this.data[i]
      // 5. 记录当前元素的索引号，用于下一个 while 循环（与局部有序的元素进行比较的while循环）
      let j = i
      // 6. 当前元素与局部有序元素比较
      while (temp < this.data[j - interval] && (j - interval) >= 0) {
        this.data[j] = this.data[j - interval]
        j -= interval
      }
      //  7. 将当前元素插入进去
      this.data[j] = temp
    }
    interval = Math.floor(interval / 2)
  }
}

​

5.快速排序

• 思路：首先取一个元素（一般取数组的第一个元素，或者是挑选数组的第一个元素、中间元素、最后一个元素三个数的中位数）作为 中心；将所有比中心小的元素全部放到中心的左边位置，比中心大的元素全部放到中心的右边位置，以中心元素为界就形成了 两个子序列，然后对每个子序列重新选择中心元素并按照以上规则执行，直到每个子序列的元素只剩下一个
• 基本操作：

• 代码：

ArrayList.prototype.quickSort = () => {

    const quickSort = (data, left, right) => {
      // 0. 终止函数执行
      if (left >= right) return
      // 1. l,r 为此次排序  子序列的 索引号：l~r
      let l = left, r = right
      //  2. 将第一个元素作为基值（中心值）
      const ele = data[l]
      //  3. 循环开始

      while (l < r) {
        // 4. 查询是否有小于基值的，获取小于基值的元素的索引号
        while (data[r] > ele && r > l) { // r > l 这个条件不能少，因为这个while循环会发生 r < l的情况
          r--
        }

        // 5. 查询是否有大于基值的，获取大于基值的元素的索引号
        while (data[l] <= ele && r > l) { // r > l 这个条件不能少，因为这个while循环会发生 r < l的情况
          l++
        }

        //  6. 跳出两个 while 循环，说明left right 停止移动了，左边遇到大于基值的，右边遇到小于基值的
        //    交换这两个元素的位置
        const temp = data[l]
        data[l] = data[r]
        data[r] = temp
      }

      //  7. 跳出最外层 while 循环，说明 这个基值已经找到了在数组中正确的位置了   将基值放到正确的位置
      data[left] = data[l]  // 这里要使用left，因为left才是第一个值，经历过while循环后l,r已经变化了，此时 l === r
      data[l] = ele

      //  8. 将基值左右两边的数组序列进行快速排序
      quickSort(data, left, l - 1)
      quickSort(data, l + 1, right)

    }

    quickSort(this.data, 0, this.data.length - 1)
  }