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JavaScript中幾種常用的排序算法分別是哪些

發(fā)布時間:2021-09-30 17:29:59 來源:億速云 閱讀:113 作者:柒染 欄目:服務器

JavaScript中幾種常用的排序算法分別是哪些,針對這個問題,這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答,希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

插入排序

<html><script>/*
1)算法簡介
插入排序(Insertion-Sort)的算法描述是一種簡單直觀的排序算法。它的工作原理是通過構建有序序列,對于未排序數(shù)據(jù),在已排序序列中從后向前掃描,找到相應位置并插入。插入排序在實現(xiàn)上,通常采用in-place排序(即只需用到O(1)的額外空間的排序),因而在從后向前掃描過程中,需要反復把已排序元素逐步向后挪位,為最新元素提供插入空間。
2)算法描述和實現(xiàn)
一般來說,插入排序都采用in-place在數(shù)組上實現(xiàn)。具體算法描述如下:
從第一個元素開始,該元素可以認為已經(jīng)被排序;
取出下一個元素,在已經(jīng)排序的元素序列中從后向前掃描;
如果該元素(已排序)大于新元素,將該元素移到下一位置;
重復步驟3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置;
將新元素插入到該位置后;
重復步驟2~5。
3)算法分析
最佳情況:輸入數(shù)組按升序排列。T(n) = O(n)
最壞情況:輸入數(shù)組按降序排列。T(n) = O(n2)
平均情況:T(n) = O(n2)
*/function insertionSort(array) {
    if (Object.prototype.toString.call(array).slice(8, -1) === 'Array') {
        for (var i = 1; i < array.length; i++) {
            var key = array[i];
            var j = i - 1;
            while (j >= 0 && array[j] > key) {
                array[j + 1] = array[j];
                j--;
            }
            array[j + 1] = key;
        }
    return array;
    } 
    else {
        return 'array is not an Array!';
    }}var a = [1,4,2,5,3];var result = insertionSort(a);debugger;</script></html>

二分插入排序

<html><script>/*
1)算法簡介
二分插入(Binary-insert-sort)排序是一種在直接插入排序算法上進行小改動的排序算法。其與直接插入排序算法最大的區(qū)別在于查找插入位置時使用的是二分查找的方式,在速度上有一定提升。
2)算法描述和實現(xiàn)
一般來說,插入排序都采用in-place在數(shù)組上實現(xiàn)。具體算法描述如下:
從第一個元素開始,該元素可以認為已經(jīng)被排序;
取出下一個元素,在已經(jīng)排序的元素序列中二分查找到第一個比它大的數(shù)的位置;
將新元素插入到該位置后;
重復上述兩步。
3)算法分析
最佳情況:T(n) = O(nlogn)
最差情況:T(n) = O(n2)
平均情況:T(n) = O(n2)
*/function binaryInsertionSort(array) {
    if (Object.prototype.toString.call(array).slice(8, -1) === 'Array') {
        for (var i = 1; i < array.length; i++) {
            var key = array[i], left = 0, right = i - 1;
            while (left <= right) {
                var middle = parseInt((left + right) / 2);
                if (key < array[middle]) {
                    right = middle - 1;
                } 
                else {
                    left = middle + 1;
                }
            }
            for (var j = i - 1; j >= left; j--) {
                array[j + 1] = array[j];
            }
            array[left] = key;
        }
        return array;
    } 
    else {
        return 'array is not an Array!';
    }}var a = [1,4,2,5,3];var result = binaryInsertionSort(a);debugger;</script></html>

選擇排序

<html><script>/*
1)算法簡介
選擇排序(Selection-sort)是一種簡單直觀的排序算法。它的工作原理:首先在未排序序列中找到最?。ù螅┰兀娣诺脚判蛐蛄械钠鹗嘉恢?,然后,再從剩余未排序元素中繼續(xù)尋找最?。ù螅┰兀缓蠓诺揭雅判蛐蛄械哪┪?。以此類推,直到所有元素均排序完畢。
2)算法描述和實現(xiàn)
n個記錄的直接選擇排序可經(jīng)過n-1趟直接選擇排序得到有序結果。具體算法描述如下:
初始狀態(tài):無序區(qū)為R[1..n],有序區(qū)為空;
第i趟排序(i=1,2,3…n-1)開始時,當前有序區(qū)和無序區(qū)分別為R[1..i-1]和R(i..n)。該趟排序從當前無序區(qū)中選出關鍵字最小的記錄 R[k],將它與無序區(qū)的第1個記錄R交換,使R[1..i]和R[i+1..n)分別變?yōu)橛涗泜€數(shù)增加1個的新有序區(qū)和記錄個數(shù)減少1個的新無序區(qū);
n-1趟結束,數(shù)組有序化了。
3)算法分析
最佳情況:T(n) = O(n2)
最差情況:T(n) = O(n2)
平均情況:T(n) = O(n2)
*/function selectionSort(array) {
    if (Object.prototype.toString.call(array).slice(8, -1) === 'Array') {
        var len = array.length, temp;
        for (var i = 0; i < len - 1; i++) {
            var min = array[i];
            for (var j = i + 1; j < len; j++) {
                if (array[j] < min) {
                    temp = min;
                    min = array[j];
                    array[j] = temp;
                }
            }
            array[i] = min;
        }
        return array;
    } 
    else {
        return 'array is not an Array!';
    }}var a = [1,4,2,5,3];var result = selectionSort(a);debugger;</script></html>

選擇排序

<html><script>/*
1)算法簡介
選擇排序(Selection-sort)是一種簡單直觀的排序算法。它的工作原理:首先在未排序序列中找到最?。ù螅┰?,存放到排序序列的起始位置,然后,再從剩余未排序元素中繼續(xù)尋找最?。ù螅┰?,然后放到已排序序列的末尾。以此類推,直到所有元素均排序完畢。
2)算法描述和實現(xiàn)
n個記錄的直接選擇排序可經(jīng)過n-1趟直接選擇排序得到有序結果。具體算法描述如下:
初始狀態(tài):無序區(qū)為R[1..n],有序區(qū)為空;
第i趟排序(i=1,2,3…n-1)開始時,當前有序區(qū)和無序區(qū)分別為R[1..i-1]和R(i..n)。該趟排序從當前無序區(qū)中選出關鍵字最小的記錄 R[k],將它與無序區(qū)的第1個記錄R交換,使R[1..i]和R[i+1..n)分別變?yōu)橛涗泜€數(shù)增加1個的新有序區(qū)和記錄個數(shù)減少1個的新無序區(qū);
n-1趟結束,數(shù)組有序化了。
3)算法分析
最佳情況:T(n) = O(n2)
最差情況:T(n) = O(n2)
平均情況:T(n) = O(n2)
*/function selectionSort(array) {
    if (Object.prototype.toString.call(array).slice(8, -1) === 'Array') {
        var len = array.length, temp;
        for (var i = 0; i < len - 1; i++) {
            var min = array[i];
            for (var j = i + 1; j < len; j++) {
                if (array[j] < min) {
                    temp = min;
                    min = array[j];
                    array[j] = temp;
                }
            }
            array[i] = min;
        }
        return array;
    } 
    else {
        return 'array is not an Array!';
    }}var a = [1,4,2,5,3];var result = selectionSort(a);debugger;</script></html>

冒泡排序

<html><script>/*
1)算法簡介
冒泡排序是一種簡單的排序算法。它重復地走訪過要排序的數(shù)列,一次比較兩個元素,如果它們的順序錯誤就把它們交換過來。走訪數(shù)列的工作是重復地進行直到?jīng)]有再需要交換,也就是說該數(shù)列已經(jīng)排序完成。這個算法的名字由來是因為越小的元素會經(jīng)由交換慢慢“浮”到數(shù)列的頂端。
2)具體算法描述如下:
比較相鄰的元素。如果第一個比第二個大,就交換它們兩個;
對每一對相鄰元素作同樣的工作,從開始第一對到結尾的最后一對,這樣在最后的元素應該會是最大的數(shù);
針對所有的元素重復以上的步驟,除了最后一個;
重復步驟1~3,直到排序完成。
3)算法分析
最佳情況:T(n) = O(n)
最差情況:T(n) = O(n2)
平均情況:T(n) = O(n2)
*/function bubbleSort(array) {
    if (Object.prototype.toString.call(array).slice(8, -1) === 'Array') {
        var len = array.length, temp;
        for (var i = 0; i < len - 1; i++) {
            for (var j = len - 1; j >= i; j--) {
                if (array[j] < array[j - 1]) {
                    temp = array[j];
                    array[j] = array[j - 1];
                    array[j - 1] = temp;
                }
            }
        }
        return array;
    } 
    else {
        return 'array is not an Array!';
    }}var a = [1,4,2,5,3];var result = bubbleSort(a);debugger;</script></html>

快速排序

<html><script>/*
1)算法簡介
快速排序的基本思想:通過一趟排序將待排記錄分隔成獨立的兩部分,其中一部分記錄的關鍵字均比另一部分的關鍵字小,則可分別對這兩部分記錄繼續(xù)進行排序,以達到整個序列有序。
2)算法描述和實現(xiàn)
快速排序使用分治法來把一個串(list)分為兩個子串(sub-lists)。具體算法描述如下:
從數(shù)列中挑出一個元素,稱為 "基準"(pivot);
重新排序數(shù)列,所有元素比基準值小的擺放在基準前面,所有元素比基準值大的擺在基準的后面(相同的數(shù)可以到任一邊)。在這個分區(qū)退出之后,該基準就處于數(shù)列的中間位置。這個稱為分區(qū)(partition)操作;
遞歸地(recursive)把小于基準值元素的子數(shù)列和大于基準值元素的子數(shù)列排序。
3)算法分析
最佳情況:T(n) = O(nlogn)
最差情況:T(n) = O(n2)
平均情況:T(n) = O(nlogn)
*/function quickSort(array, left, right) {
    if (Object.prototype.toString.call(array).slice(8, -1) === 'Array' && typeof left === 'number' && typeof right === 'number') {
        if (left < right) {
            var x = array[right], i = left - 1, temp;
            for (var j = left; j <= right; j++) {
                if (array[j] <= x) {
                    i++;
                    temp = array[i];
                    array[i] = array[j];
                    array[j] = temp;
                }
            }
            quickSort(array, left, i - 1);
            quickSort(array, i + 1, right);
        };
    } 
    else {
        return 'array is not an Array or left or right is not a number!';
    }}var a = [1,4,2,3,5,2,1];quickSort(a, 0, a.length - 1);debugger;</script></html>

堆排序

<html><script>/*
1)算法簡介
堆排序(Heapsort)是指利用堆這種數(shù)據(jù)結構所設計的一種排序算法。堆積是一個近似完全二叉樹的結構,并同時滿足堆積的性質:即子結點的鍵值或索引總是小于(或者大于)它的父節(jié)點。
2)算法描述和實現(xiàn)
具體算法描述如下:
將初始待排序關鍵字序列(R1,R2....Rn)構建成大頂堆,此堆為初始的無序區(qū);
將堆頂元素R[1]與最后一個元素R[n]交換,此時得到新的無序區(qū)(R1,R2,......Rn-1)和新的有序區(qū)(Rn),且滿足R[1,2...n-1]<=R[n];
由于交換后新的堆頂R[1]可能違反堆的性質,因此需要對當前無序區(qū)(R1,R2,......Rn-1)調(diào)整為新堆,然后再次將R[1]與無序區(qū)最后一個元素交換,得到新的無序區(qū)(R1,R2....Rn-2)和新的有序區(qū)(Rn-1,Rn)。不斷重復此過程直到有序區(qū)的元素個數(shù)為n-1,則整個排序過程完成。
3)算法分析
最佳情況:T(n) = O(nlogn)
最差情況:T(n) = O(nlogn)
平均情況:T(n) = O(nlogn)
*//*方法說明:堆排序
@param array 待排序數(shù)組*/function heapSort(array) {
    if (Object.prototype.toString.call(array).slice(8, -1) === 'Array') {
        //建堆
        var heapSize = array.length, temp;
        for (var i = Math.floor(heapSize / 2); i >= 0; i--) {
            heapify(array, i, heapSize);
        }
        //堆排序
        for (var j = heapSize - 1; j >= 1; j--) {
            temp = array[0];
            array[0] = array[j];
            array[j] = temp;
            heapify(array, 0, --heapSize);
        }
    } 
    else {
        return 'array is not an Array!';
    }}/*方法說明:維護堆的性質
@param arr 數(shù)組
@param x 數(shù)組下標
@param len 堆大小*/function heapify(arr, x, len) {
    if (Object.prototype.toString.call(arr).slice(8, -1) === 'Array' && typeof x === 'number') {
        var l = 2 * x, r = 2 * x + 1, largest = x, temp;
        console.log("x: " + x + " l: " + l + " r: " + r + " largest: " + largest);
        console.log(" arr[l]: " + arr[l] + " arr[largest]: " + arr[largest]);
        if (l < len && arr[l] > arr[largest]) {
            console.log(" left child > largest, plan to swap!");
            largest = l;
        }
        if (r < len && arr[r] > arr[largest]) {
            console.log(" right child > largest, plan to swap!");
            largest = r;
        }
        if (largest != x) {
            temp = arr[x];
            arr[x] = arr[largest];
            arr[largest] = temp;
            heapify(arr, largest, len);
        }
    } 
    else {
        return 'arr is not an Array or x is not a number!';
    }}var a = [1,0,3];// var a = [1,4,2,3]var result = heapSort(a);debugger;</script></html>

歸并排序

<html><script>/*
1)算法簡介
歸并排序是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法。該算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應用。歸并排序是一種穩(wěn)定的排序方法。將已有序的子序列合并,得到完全有序的序列;即先使每個子序列有序,再使子序列段間有序。若將兩個有序表合并成一個有序表,稱為2-路歸并。
2)算法描述和實現(xiàn)
具體算法描述如下:
把長度為n的輸入序列分成兩個長度為n/2的子序列;
對這兩個子序列分別采用歸并排序;
將兩個排序好的子序列合并成一個最終的排序序列。
3)算法分析
最佳情況:T(n) = O(n)
最差情況:T(n) = O(nlogn)
平均情況:T(n) = O(nlogn)
*/function mergeSort(array, p, r) {
    if (p < r) {
        var q = Math.floor((p + r) / 2);
        mergeSort(array, p, q);
        mergeSort(array, q + 1, r);
        merge(array, p, q, r);
    }}function merge(array, p, q, r) {
    var n1 = q - p + 1, n2 = r - q, left = [], right = [], m = n = 0;
    for (var i = 0; i < n1; i++) {
        left[i] = array[p + i];
    }
    for (var j = 0; j < n2; j++) {
        right[j] = array[q + 1 + j];
    }
    left[n1] = right[n2] = Number.MAX_VALUE;
    for (var k = p; k <= r; k++) {
        if (left[m] <= right[n]) {
            array[k] = left[m];
            m++;
        } 
        else {
            array[k] = right[n];
            n++;
        }
    }}var a = [1,0,3,2,5,3];var result = mergeSort(a,0,a.length - 1);debugger;</script></html>

桶排序

<html><script>/*
1)算法簡介
桶排序 (Bucket sort)的工作的原理:假設輸入數(shù)據(jù)服從均勻分布,將數(shù)據(jù)分到有限數(shù)量的桶里,每個桶再分別排序(有可能再使用別的排序算法或是以遞歸方式繼續(xù)使用桶排序進行排序)。
2)算法描述和實現(xiàn)
具體算法描述如下:
設置一個定量的數(shù)組當作空桶;
遍歷輸入數(shù)據(jù),并且把數(shù)據(jù)一個一個放到對應的桶里去;
對每個不是空的桶進行排序;
從不是空的桶里把排好序的數(shù)據(jù)拼接起來。
3)算法分析
桶排序最好情況下使用線性時間O(n),桶排序的時間復雜度,取決與對各個桶之間數(shù)據(jù)進行排序的時間復雜度,因為其它部分的時間復雜度都為O(n)。很顯然,桶劃分的越小,各個桶之間的數(shù)據(jù)越少,排序所用的時間也會越少。但相應的空間消耗就會增大。
*//*方法說明:桶排序
@param array 數(shù)組
@param num 桶的數(shù)量*/function bucketSort(array, num) {
    if (array.length <= 1) {
        return array;
    }
    var len = array.length, buckets = [], result = [], min = max = array[0], regex = '/^[1-9]+[0-9]*$/', 
    space, n = 0;
    num = num || ((num > 1 && regex.test(num)) ? num : 10);
    for (var i = 1; i < len; i++) {
        min = min <= array[i] ? min : array[i];
        max = max >= array[i] ? max : array[i];
    }
    space = (max - min + 1) / num;
    for (var j = 0; j < len; j++) {
        var index = Math.floor((array[j] - min) / space);
        if (buckets[index]) {
            // 非空桶,插入排序
            var k = buckets[index].length - 1;
            while (k >= 0 && buckets[index][k] > array[j]) {
                buckets[index][k + 1] = buckets[index][k];
                k--;
            }
            buckets[index][k + 1] = array[j];
        } 
        else {
            //空桶,初始化
            buckets[index] = [];
            buckets[index].push(array[j]);
        }
    }
    while (n < num) {
        result = result.concat(buckets[n]);
        n++;
    }
    return result;}var a = [0,4,1,3,2,6];var result = bucketSort(a, a.length-1);debugger;</script></html>

計數(shù)排序

<html><script>/*
1)算法簡介
計數(shù)排序(Counting sort)是一種穩(wěn)定的排序算法。計數(shù)排序使用一個額外的數(shù)組C,其中第i個元素是待排序數(shù)組A中值等于i的元素的個數(shù)。然后根據(jù)數(shù)組C來將A中的元素排到正確的位置。它只能對整數(shù)進行排序。
2)算法描述和實現(xiàn)
具體算法描述如下:
找出待排序的數(shù)組中最大和最小的元素;
統(tǒng)計數(shù)組中每個值為i的元素出現(xiàn)的次數(shù),存入數(shù)組C的第i項;
對所有的計數(shù)累加(從C中的第一個元素開始,每一項和前一項相加);
反向填充目標數(shù)組:將每個元素i放在新數(shù)組的第C(i)項,每放一個元素就將C(i)減去1。
3)算法分析
當輸入的元素是n 個0到k之間的整數(shù)時,它的運行時間是 O(n + k)。計數(shù)排序不是比較排序,排序的速度快于任何比較排序算法。由于用來計數(shù)的數(shù)組C的長度取決于待排序數(shù)組中數(shù)據(jù)的范圍(等于待排序數(shù)組的最大值與最小值的差加上1),這使得計數(shù)排序對于數(shù)據(jù)范圍很大的數(shù)組,需要大量時間和內(nèi)存。
*/function countingSort(array) {
    var len = array.length, B = [], C = [], min = max = array[0];
    for (var i = 0; i < len; i++) {
        min = min <= array[i] ? min : array[i];
        max = max >= array[i] ? max : array[i];
        C[array[i]] = C[array[i]] ? C[array[i]] + 1 : 1;
    }
    for (var j = min; j < max; j++) {
        C[j + 1] = (C[j + 1] || 0) + (C[j] || 0);
    }
    for (var k = len - 1; k >=0; k--) {
        B[C[array[k]] - 1] = array[k];
        C[array[k]]--;
    }
    return B;}var a = [0,4,1,3,2,6];var result = countingSort(a);debugger;</script></html>

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