常见的排序算法

常见的排序算法

冒泡排序

重复地遍历待排序的列表，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。遍历列表的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该列表已经排序完成
时间复杂度为 O(n^2)

代码实现

function bubbleSort(arr) {
    let len = arr.length;
    for (let i = 0; i < len - 1; i++) {
        for (let j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                [arr[j], arr[j + 1]] = [arr[j + 1], arr[j]];
            }
        }
    }
    return arr;
}

选择排序

一种简单直观的排序算法，它的工作原理如下：

首先在未排序序列中找到最小（或最大）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（或最大）元素，然后放到已排序序列的末尾。
以此类推，直到所有元素均排序完毕

时间复杂度为 O(n^2)

代码实现

function selectionSort(arr) {
    let len = arr.length;
    for (let i = 0; i < len; i++) {
        let minIndex = i;
        for (let j = i + 1; j < len; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        [arr[i], arr[minIndex]] = [arr[minIndex], arr[i]];
    }
    return arr;
}

插入排序

通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。思路如下：

把待排序的数组分成已排序和未排序两部分，初始的时候把第一个元素认为是已排好序的
从第二个元素开始，在已排好序的子数组中寻找到该元素合适的位置并插入该位置（如果待插入的元素与有序序列中的某个元素相等，则将待插入元素插入到相等元素的后面。）
重复上述过程直到最后一个元素被插入有序子数组中

时间复杂度为 O(n^2)

代码实现

function insertionSort(arr) {
    let len = arr.length;
    for (let i = 1; i < len; i++) {
        let key = arr[i];
        let j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
    return arr;
}

归并排序

采用分治法的一个非常典型的应用。归并排序的思想就是先递归分解数组，再合并数组。思路如下：

申请空间，使其大小为两个已经排序序列之和，该空间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并空间，并移动指针到下一位置
重复步骤 3 直到某一指针到达序列尾
将另一序列剩下的所有元素直接复制到合并序列尾

时间复杂度为 O(n log n)

代码实现

function mergeSort(arr) {
    let len = arr.length;
    if(len < 2) {
        return arr;
    }
    let middle = Math.floor(len / 2),
        left = arr.slice(0, middle),
        right = arr.slice(middle);
    return merge(mergeSort(left), mergeSort(right));
}

function merge(left, right) {
    let 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

对冒泡排序算法的一种改进，基本思想是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。思路如下：

从数列中挑出一个元素，称为"基准"（pivot）
重新排序数列，所有比基准值小的元素摆放在基准前面，所有比基准值大的元素摆在基准后面（相同的数可以到任何一边）。在这个分区结束之后，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（recursively）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

在平均状况下，排序 n 个项目要 Ο(n log n) 次比较。在最坏状况下则需要Ο(n^2)次比较，但这种状况并不常见。

代码实现

function quickSort(arr) {
    if (arr.length <= 1) { return arr; }
    let pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2);
    let pivot = arr.splice(pivotIndex, 1)[0];
    let left = [];
    let right = [];
    for (let i = 0; i < arr.length; i++){
        if (arr[i] < pivot) {
            left.push(arr[i]);
        } else {
            right.push(arr[i]);
        }
    }
    return quickSort(left).concat([pivot], quickSort(right));
}

总结

常看常新

常见的排序算法 ​

冒泡排序 ​

选择排序 ​

插入排序 ​

归并排序 ​

快速排序 ​

总结 ​