10种经典排序算法的JavaScript实现方法
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2020-08-29 15:11
冒泡排序算法 选择排序算法 插入排序算法 希尔排序算法 归并排序算法 快速排序算法 堆排序算法 计数排序算法 桶排序算法 基数排序算法
比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。这步做完后，最后的元素会是最大的数。 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。
function bubbleSort(arr) {var len = arr.length;for (var i = 0; i < len - 1; 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;}
02、选择排序算法
首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置。
再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。
重复第二步，直到所有元素均排序完毕。
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;}
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;}
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;}
05、归并排序算法
归并排序（Merge sort）是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。归并排序算法的步骤描述如下：
申请空间，使其大小为两个已经排序序列之和，该空间用来存放合并后的序列；
设定两个指针，最初位置分别为两个已经排序序列的起始位置；
比较两个指针所指向的元素，选择相对小的元素放入到合并空间，并移动指针到下一位置；
重复步骤 3 直到某一指针达到序列尾；
将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾。
JavaScript实现归并排序算法的代码如下：
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;}
06、 快速排序算法
快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。它是处理大数据最快的排序算法之一。快速排序是一种分而治之思想在排序算法上的典型应用。本质上来看，快速排序应该算是在冒泡排序基础上的递归分治法。快速排序算法的步骤描述如下：
从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot）;
重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作；
递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序；
递归的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去，但是这个算法总会退出，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。
JavaScript实现快速排序算法的代码如下：
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;}functiion paritition2(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 = paritition2(arr, low, high);quickSort2(arr, low, pivot - 1);quickSort2(arr, pivot + 1, high);}return arr;}
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;}
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;}
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5bucketSize = 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;}
10、基数排序算法
基数排序是一种非比较型整数排序算法，其原理是将整数按位数切割成不同的数字，然后按每个位数分别比较。由于整数也可以表达字符串（比如名字或日期）和特定格式的浮点数，所以基数排序也不是只能使用于整数。
JavaScript实现基数排序算法的代码如下：
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;}
本文完~
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