JS - 10大排序算法

Posted 2022-10-29 zhoux955792

/** 冒泡排序(Bubble Sort) **/
function bubbleSort(arr) 
    var len = arr.length;
    for (var i = 0; i < len; i++) 
        for (var j = 0; j < len - 1 - i; j++) 
            if (arr[j] > arr[j+1])         //相邻元素两两对比
                var temp = arr[j+1];        //元素交换
                arr[j+1] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            
        
    
    return arr;


/**选择排序(Selection Sort) ： 不占用额外的内存空间 **/
function selectionSort(arr) 
    var len = arr.length;
    var minIndex, temp;
    for (var i = 0; i < len - 1; i++) 
        minIndex = i;
        for (var j = i + 1; j < len; j++) 
            if (arr[j] < arr[minIndex])      //寻找最小的数
                minIndex = j;                 //将最小数的索引保存
            
        
        temp = arr[i];
        arr[i] = arr[minIndex];
        arr[minIndex] = temp;
    
    return arr;


/** 插入排序(Insertion Sort) **/
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;


/** 希尔排序(Shell Sort) **/
function shellSort(arr) 
    var len = arr.length,
        temp,
        gap = 1;
    while(gap < len/3)           //动态定义间隔序列
        gap =gap*3+1;
    
    for (gap; gap > 0; gap = Math.floor(gap/3)) 
        for (var i = gap; i < len; i++) 
            temp = arr[i];
            for (var j = i-gap; j >= 0 && arr[j] > temp; j-=gap) 
                arr[j+gap] = arr[j];
            
            arr[j+gap] = temp;
        
    
    return arr;


/** 归并排序(Merge Sort) **/
function mergeSort(arr)   //采用自上而下的递归方法
    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));


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;


/** 快速排序(Quick Sort) **/
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)      //分区操作
    var pivot = left,                      //设定基准值（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;


/** 堆排序(Heap Sort) **/
/** 堆排序可以说是一种利用堆的概念来排序的选择排序。分为两种方法：
大顶堆：每个节点的值都大于或等于其子节点的值，在堆排序算法中用于升序排列
小顶堆：每个节点的值都小于或等于其子节点的值，在堆排序算法中用于降序排列 **/

var len;    //因为声明的多个函数都需要数据长度，所以把len设置成为全局变量

function buildMaxHeap(arr)    //建立大顶堆
    len = arr.length;
    for (var i = Math.floor(len/2); i >= 0; i--) 
        heapify(arr, i);
    


function heapify(arr, i)      //堆调整
    var left = 2 * i + 1,
        right = 2 * i + 2,
        largest = i;

    if (left < len && arr[left] > arr[largest]) 
        largest = left;
    

    if (right < len && arr[right] > arr[largest]) 
        largest = right;
    

    if (largest != i) 
        swap(arr, i, largest);
        heapify(arr, largest);
    


function swap(arr, i, j) 
    var temp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = temp;


function heapSort(arr) 
    buildMaxHeap(arr);

    for (var i = arr.length-1; i > 0; i--) 
        swap(arr, 0, i);
        len--;
        heapify(arr, 0);
    
    return arr;


/** 计数排序(Counting Sort) : 计数排序的核心在于将输入的数据值转化为键存储在额外开辟的数组空间中。**/
function countingSort(arr, maxValue) 
    var bucket = new Array(maxValue+1),
        sortedIndex = 0;
        arrLen = arr.length,
        bucketLen = maxValue + 1;

    for (var i = 0; i < arrLen; i++) 
        if (!bucket[arr[i]]) 
            bucket[arr[i]] = 0;
        
        bucket[arr[i]]++;
    

    for (var j = 0; j < bucketLen; j++) 
        while(bucket[j] > 0) 
            arr[sortedIndex++] = j;
            bucket[j]--;
        
    

    return arr;


/** 桶排序(Bucket Sort) : Best Case : 当输入的数据可以均匀的分配到每一个桶中。 Worst Case : 分配到同一个桶中。**/
function bucketSort(arr, bucketSize) 
    if (arr.length === 0) 
      return arr;
    

    var i;
    var minValue = arr[0];
    var maxValue = arr[0];
    for (i = 1; i < arr.length; i++) 
      if (arr[i] < minValue) 
          minValue = arr[i];                //输入数据的最小值
       else if (arr[i] > maxValue) 
          maxValue = arr[i];                //输入数据的最大值
      
    

    //桶的初始化
    var DEFAULT_BUCKET_SIZE = 5;            //设置桶的默认数量为5
    bucketSize = bucketSize || DEFAULT_BUCKET_SIZE;
    var bucketCount = Math.floor((maxValue - minValue) / bucketSize) + 1;   
    var buckets = new Array(bucketCount);
    for (i = 0; i < buckets.length; i++) 
        buckets[i] = [];
    

    //利用映射函数将数据分配到各个桶中[高效与否的关键在于这个映射函数的确定！！！]
    for (i = 0; i < arr.length; i++) 
        buckets[Math.floor((arr[i] - minValue) / bucketSize)].push(arr[i]);
    

    arr.length = 0;
    for (i = 0; i < buckets.length; i++) 
        insertionSort(buckets[i]);                      //对每个桶进行排序，这里使用了插入排序
        for (var j = 0; j < buckets[i].length; j++) 
            arr.push(buckets[i][j]);                      
        
    

    return arr;


/** 基数排序(Radix Sort) **/
/** 基数排序有两种方法：

MSD 从高位开始进行排序
LSD 从低位开始进行排序
基数排序 vs 计数排序 vs 桶排序
这三种排序算法都利用了桶的概念，但对桶的使用方法上有明显差异：
基数排序：根据键值的每位数字来分配桶
计数排序：每个桶只存储单一键值
桶排序：每个桶存储一定范围的数值 **/
//LSD Radix Sort
var counter = [];
function radixSort(arr, maxDigit) 
    var mod = 10;
    var dev = 1;
    for (var i = 0; i < maxDigit; i++, dev *= 10, mod *= 10) 
        for(var j = 0; j < arr.length; j++) 
            var bucket = parseInt((arr[j] % mod) / dev);
            if(counter[bucket]==null) 
                counter[bucket] = [];
            
            counter[bucket].push(arr[j]);
        
        var pos = 0;
        for(var j = 0; j < counter.length; j++) 
            var value = null;
            if(counter[j]!=null) 
                while ((value = counter[j].shift()) != null) 
                      arr[pos++] = value;
                
          
        
    
    return arr;