最全排序算法总结看这一篇就够了

最全排序算法总结看这一篇就够了

没有经过总结的知识是沉重的,无用的

瞧一瞧~

目录

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一、冒泡排序(BubbleSort)

描述:

就像气泡在水中上浮一样,两个数比较大小,较大的数下沉,较小的数冒起来。

过程:

  • 比较相邻的两个数据,如果第二个数小,就交换位置。
  • 从后向前两两比较,一直到比较最前两个数据。最终最小数被交换到起始的位置,这样第一个最小数的位置就排好了。
  • 继续重复上述过程,依次将第2.3…n-1个最小数排好位置。
    在这里插入图片描述

平均时间复杂度: O(n2)

代码:

var sortArray = function(nums) {
    var swap = function (i, j) {
        var temp = 0
        temp = nums[i]
        nums[i] = nums[j]
        nums[j] = temp
    }
    for(let i = 0;i < nums.length; i++){
        for(let j = 0;j < nums.length; j++){
            if(nums[i] < nums[j]){
                swap(i, j)
            }
        }
    }
    return nums
};

优化:

  • 每一轮遍历,都会确定一个最大的数,及下一轮遍历的边界可以-1

二、选择排序(SelctionSort)

思路

  • 在长度为len的无序数组中,第一次遍历len-1个数,找到最小的数值与第一个元素交换;
  • 第二次遍历len-2个数,找到最小的数值与第二个元素交换;
    .
    .
  • 第n-1次遍历,找到最小的数值与第len-1个元素交换,排序完成。

平均时间复杂度:O(n2)

代码:

var selectSort = function(nums) {
    var temp = 0
    for (let i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
        var min = i
        for (let j = i + 1; j < nums.length; j++) {
            if (nums[min] > nums[j]) {
                min = j
            }
        }
        if (min !== i) {
            temp = nums[i]
            nums[i] = nums[min]
            nums[min] = temp
        }

    }
    return nums
}
图解

Leetcode结果:
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三、插入排序(insertSort)

前言:

数据序列1: 13-17-20-42-28 利用插入排序,13-17-20-28-42. Number of swap:1;
数据序列2: 13-17-20-42-14 利用插入排序,13-14-17-20-42. Number of swap:3;
如果数据序列基本有序,使用插入排序会更加高效。

基本思想:

  • 在要排序的一组数中,假定前n-1个数已经排好序,现在将第n个数插到前面的有序数列中,使得这n个数也是排好顺序的。如此反复循环,直到全部排好顺序。

过程:

在这里插入图片描述
代码:

var sortArray = function(nums) {
    var temp = 0
    for(let i = 0; i < nums.length-1; i++){
        for(let j = i+1; j >=0; j--){
            if(nums[j] < nums[j-1]){
                temp = nums[j-1]
                nums[j-1] = nums[j]
                nums[j] = temp
            }
        }
    }
    return nums
};

leetCode结果: 很遗憾经常超时。。。

四、希尔排序

基本思想:

  • 在要排序的一组数中,根据某一增量分为若干子序列,并对子序列分别进行插入排序。
  • 然后逐渐将增量减小,并重复上述过程。直至增量为1,此时数据序列基本有序,最后进行插入排序。

代码:

function sortArray(nums) {
    var N = nums.length;
    var h = 1;
    while (h < N / 3) {
        h = 3 * h + 1; //设置间隔
    }
    while (h >= 1) {
        for (var i = h; i < N; i++) {
            for (j = i; j >= h && nums[j] < nums[j - h]; j -= h) {
                swap(nums, j, j - h);
            }
        }
        h = (h - 1) / 3;
    }
    return nums
}

function swap(array, i, j) { //两个数调换
    var temp = array[j];
    array[j] = array[i];
    array[i] = temp;
}

LeetCode结果:
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五、归并排序

基本思想:

  • 归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法的一个非常典型的应用。
  • 首先考虑下如何将2个有序数列合并。这个非常简单,只要从比较2个数列的第一个数,谁小就先取谁,取了后就在对应数列中删除这个数。然后再进行比较,如果有数列为空,那直接将另一个数列的数据依次取出即可。
  • 典型的双“指针”思想就可以实现

先实现第一点,将两个已经排序的数组合并 合并已经排序的数组-题解传送门

var merge = function(A, m, B, n) {
// m = A.length  n = B.length
    var a = 0, b = 0;
    var arr = []
    while(a < m || b < n){
        if(a === m){
            arr.push(B[b++])
        }else if(b === n){
            arr.push(A[a++])
        }else if(A[a] < B[b]){
            arr.push(A[a++])
        }else{
            arr.push(B[b++])
        }
    }
};

之后就讲一个数组拆分为2、4、6,直至每个数组的元素个数为1,再进行两两合并

过程:
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平均时间复杂度:O(NlogN)

  • 归并排序的效率是比较高的,设数列长为N,将数列分开成小数列一共要logN步,每步都是一个合并有序数列的过程,时间复杂度可以记为O(N),故一共为O(N*logN)。

代码:

// 融合两个有序数组,这里实际上是将数组 arr 分为两个数组
function mergeArray(arr, first, mid, last, temp) {
  let i = first; 
  let m = mid;
  let j = mid+1;
  let n = last;
  let k = 0;
  while(i<=m && j<=n) {
    if(arr[i] < arr[j]) {
      temp[k++] = arr[i++];
    } else {
      temp[k++] = arr[j++];
    }
  }
  while(i<=m) {
    temp[k++] = arr[i++];
  }
  while(j<=n) {
    temp[k++] = arr[j++];
  } 
  for(let l=0; l<k; l++) {
    arr[first+l] = temp[l];
  }
  return arr;
}
// 递归实现归并排序
function mergeSort(arr, first, last, temp) {
  if(first<last) {
    let mid = Math.floor((first+last)/2);
    mergeSort(arr, first, mid, temp);    // 左子数组有序
    mergeSort(arr, mid+1, last, temp);   // 右子数组有序
    arr = mergeArray(arr, first, mid, last, temp);  
  }
  return arr;
}

// example
let arr = [10, 3, 1, 5, 11, 2, 0, 6, 3];
let temp = new Array();
let SortedArr = mergeSort(arr, 0 ,arr.length-1, temp);
alert(SortedArr);

六、快速排序(quickSort)

基本思想:(分治)

  • 先从数列中取出一个数作为key值;
  • 将比这个数小的数全部放在它的左边,大于或等于它的数全部放在它的右边;
  • 对左右两个小数列重复第二步,直至各区间只有1个数。

代码:

var sortArray = function(arr) {
    let pivot = arr[0]
    let left = []
    let right = []

    if (arr.length < 2) return arr

    for (let i = 1; i < arr.length; i++) {
        arr[i] < pivot ? left.push(arr[i]) : right.push(arr[i])
    }

    return sortArray(left).concat([pivot], sortArray(right))  
};

参考阮一峰大佬的版本

var quickSort = function(arr) {
  if (arr.length <= 1) { return arr; }
  var mid = arr.length>>1
  var pivot = arr.splice(mid, 1)[0];
  var left = [];
  var right = [];

  for (var 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));
};

leetCode结果:
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未完待续…

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