详解JavaScript如何实现四种常用排序
作者：果冻OoO
一、插入排序
插入排序有直接插入排序，折半插入排序，希尔排序，这里只实现常用的直接插入排序
直接插入排序
将左侧序列看成一个有序序列，每次将一个数字插入该有序序列。
插入时，从有序序列最右侧开始比较，若比较的数较大，后移一位。
function insertSort(array) {
//第一个默认已经排好
for (let i = 1; i < array.length; i++) {
let target = i;
for (let j = i - 1; j >= 0; j--) {
if (array[target] < array[j]) {
[array[target], array[j]] = [array[j], array[target]]
target = j;
} else {
break;
}
}
}
return array;
}
复杂度
时间复杂度：O(n2)
空间复杂度:O(1)
稳定性
稳定
二、交换排序
（1）冒泡排序
循环数组，比较当前元素和上一个元素，如果当前元素比上一个元素小，向下冒泡。
这样一次循环之后最前一个数就是本数组最小的数。
下一次循环继续上面的操作，不循环已经排序好的数。
优化：当一次循环没有发生冒泡，说明已经排序完成，停止循环。
function bubbleSort(array) {
//第一个循环是所需次数
for (let j = 0; j < array.length; j++) {
let complete = true;
for (let i = array.length-1; i>j; i--) {
// 比较相邻数
if (array[i] < array[i -1]) {
[array[i], array[i - 1]] = [array[i - 1], array[i]];
complete = false;
}
}
// 没有冒泡结束循环
if (complete) {
break;
}
}
return array;
}复杂度
时间复杂度：O(n2)
空间复杂度:O(1)
稳定性
稳定
（2）快速排序
快速排序：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据比另一部分的所有数据要小，再按这种方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，使整个数据变成有序序列。
实现步骤：
- 选择一个基准元素target（一般选择第一个数）
- 将比target小的元素移动到数组左边，比target大的元素移动到数组右边
- 分别对target左侧和右侧的元素进行快速排序
从上面的步骤中我们可以看出，快速排序也利用了分治的思想（将问题分解成一些小问题递归求解）
下面是对序列6、1、2、7、9、3、4、5、10、8排序的过程：
//JS自带的sort()就是快排
function quickSort(array, start, end) {
if (end - start < 1) {
return;
}
const target = array[start];
let l = start;
let r = end;
while (l < r) {
while (l < r && array[r] >= target) {
r--;
}
array[l] = array[r];
while (l < r && array[l] < target) {
l++;
}
array[r] = array[l];
}
array[l] = target;
quickSort(array, start, l - 1);
quickSort(array, l + 1, end);
return array;
}复杂度
时间复杂度：平均O(nlogn)，最坏O(n2)，实际上大多数情况下小于O(nlogn)
空间复杂度:O(logn)（递归调用消耗）
稳定性
不稳定
三、选择排序
（1）简单选择排序
每次循环选取一个最小的数字放到前面的有序序列中。
function selectionSort(array) {
for (let i = 0; i < array.length - 1; i++) {
let minIndex = i;
for (let j = i + 1; j < array.length; j++) {
if (array[j] < array[minIndex]) {
minIndex = j;
}
}
[array[minIndex], array[i]] = [array[i], array[minIndex]];
}
}
复杂度
时间复杂度：O(n2)
空间复杂度:O(1)
稳定性
不稳定
（2）堆排序
创建一个大顶堆，大顶堆的堆顶一定是最大的元素。
交换第一个元素和最后一个元素，让剩余的元素继续调整为大顶堆。
从后往前以此和第一个元素交换并重新构建，排序完成。
function heapSort(array) {
creatHeap(array);
console.log(array);
// 交换第一个和最后一个元素，然后重新调整大顶堆
for (let i = array.length - 1; i > 0; i--) {
[array[i], array[0]] = [array[0], array[i]];
adjust(array, 0, i);
}
return array;
}
// 构建大顶堆，从第一个非叶子节点开始，进行下沉操作
function creatHeap(array) {
const len = array.length;
const start = parseInt(len / 2) - 1;
for (let i = start; i >= 0; i--) {
adjust(array, i, len);
}
}
// 将第target个元素进行下沉，孩子节点有比他大的就下沉
function adjust(array, target, len) {
for (let i = 2 * target + 1; i < len; i = 2 * i + 1) {
// 找到孩子节点中最大的
if (i + 1 < len && array[i + 1] > array[i]) {
i = i + 1;
}
// 下沉
if (array[i] > array[target]) {
[array[i], array[target]] = [array[target], array[i]]
target = i;
} else {
break;
}
}
}复杂度
时间复杂度：O(nlogn)
空间复杂度:O(1)
稳定性
不稳定
四、归并排序
利用归并的思想实现的排序方法。
该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。（分治法将问题分成一些小的问题然后递归求解，而治的阶段则将分的阶段得到的各答案"修补"在一起，即分而治之)。
- 将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列
- 即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序
- 若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并
分割：
- 将数组从中点进行分割，分为左、右两个数组
- 递归分割左、右数组，直到数组长度小于2
归并：
如果需要合并，那么左右两数组已经有序了。
创建一个临时存储数组temp，比较两数组第一个元素，将较小的元素加入临时数组
若左右数组有一个为空，那么此时另一个数组一定大于temp中的所有元素，直接将其所有元素加入temp
function mergeSort(array) {
if (array.length < 2) {
return array;
}
const mid = Math.floor(array.length / 2);
const front = array.slice(0, mid);
const end = array.slice(mid);
return merge(mergeSort(front), mergeSort(end));
}
function merge(front, end) {
const temp = [];
while (front.length && end.length) {
if (front[0] < end[0]) {
temp.push(front.shift());
} else {
temp.push(end.shift());
}
}
while (front.length) {
temp.push(front.shift());
}
while (end.length) {
temp.push(end.shift());
}
return temp;
}做题时，上面多了删除过程，特别大的例子，时间也可能会超，用下面的方法
function merge(left, right){
let leftLen = left.length, rightLen = right.length;
let i = 0, j = 0;
let temp = new Array(leftLen + rightLen);
for(let cur = 0; cur < leftLen + rightLen; cur++){
// 检查i, j有没有超界
if(i >= leftLen) temp[cur]= right[j++];
else if(j >= rightLen) temp[cur] = left[i++];
else if(left[i] <= right[j]){
temp[cur] = left[i++];
}else{
temp[cur] = right[j++];
}
}
return temp;
}复杂度
时间复杂度：O(nlogn)
空间复杂度:O(n)
稳定性
稳定
到此这篇关于详解JavaScript如何实现四种常用排序的文章就介绍到这了,更多相关JavaScript排序内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！