一、插入排序
最普通的排序算法, 从数组下标1开始每增1项排序一次,越往后遍历次数越多;
已知一组升序排列数据a[1]、a[2]、……a[n],一组无序数据b[1]、 b[2]、……b[m],需将二者合并成一个升序数列。首先比较b[1]与a[1]的值,若b[1]大于a[1],则跳过,比较b[1]与a[2]的值,若b[1]仍然大于a[2],则继续跳过,直到b[1]小于a数组中某一数据a[x],则将a[x]~a[n]分别向后移动一位,将b[1]插入到原来 a[x]的位置这就完成了b[1]的插入。b[2]~b[m]用相同方法插入。(若无数组a,可将b[1]当作n=1的数组a)
原理图:
// 插入排序 从下标1开始每增1项排序一次,越往后遍历次数越多
function sort1(array) {
var len = array.length,
i, j, tmp, result;
// 设置数组副本
result = array.slice(0);
for(i=1; i < len; i++){
tmp = result[i];
j = i - 1;
while(j>=0 && tmp < result[j]){
result[j+1] = result[j];
j--;
}
result[j+1] = tmp;
}
return result;
}
优点:稳定,快;
缺点:比较次数不一定,比较次数越少,插入点后的数据移动越多,特别是当数据总量庞大的时候,但用链表可以解决这个问题。
二、二分插入排序
插入排序的一种优化实现, 通过二分法减少遍历时间。
原理图:
// 先在有序区通过二分查找的方法找到移动元素的起始位置,
// 然后通过这个起始位置将后面所有的元素后移
function sort2(array) {
var len = array.length,
i, j, tmp, low, high, mid, result;
// 赋予数组副本
result = array.slice(0);
for(i = 1; i < len; i++){
tmp = result[i];
low = 0;
high = i - 1;
while(low <= high){
mid = parseInt((low + high)/2, 10);
if(tmp < result[mid]) high = mid - 1;
else low = mid + 1;
}
for(j = i - 1; j >= high+1; j--){
result[j+1] = result[j];
}
result[j+1] = tmp;
}
return result;
}
三、希尔排序
其排序思路有点复杂, 需花多点时间理解;

排序思路:先将整个待排序记录序列分割成若干个子序列,在序列内分别进行直接插入排序,待整个序列基本有序时,再对全体记录进行一次直接插入排序。
原理图:
// 希尔排序:先将整个待排序记录序列分割成若干个子序列
// 在序列内分别进行直接插入排序,待整个序列基本有序时,
// 再对全体记录进行一次直接插入排序
function sort3(array){
var len = array.length, gap = parseInt(len/2),
i, j, tmp, result;
// 复制数组
result = array.slice(0);
while(gap > 0){
for(i = gap; i < len; i++){
tmp = result[i];
j = i - gap;
while(j>=0 && tmp < result[j]){
result[j + gap] = result[j];
j = j - gap;
}
result[j + gap] = tmp;
}
gap = parseInt(gap/2);
}
return result;
}
四、冒泡排序
很常见很容易理解的排序算法, 排序思路:遍历数组,每次遍历就将最大(或最小)值推至最前。越往后遍历查询次数越少, 跟插入排序刚好相反。
原理图:
// 冒泡排序 每次将最小元素推至最前
function sort4(array) {
var len = array.length,
i, j, tmp, result;
result = array.slice(0);
for (i = 0; i < len; i++) {
for (j = len - 1; j > i; j--) {
if (result[j] < result[j - 1]) {
tmp = result[j - 1];
result[j - 1] = result[j];
result[j] = tmp;
}
}
}
return result;
}
优点:稳定,快;
缺点:比较次数不一定,比较次数越少,插入点后的数据移动越多,特别是当数据总量庞大的时候,但用链表可以解决这个问题。
五、改进冒泡排序
对上述冒泡排序的一种优化, 优化思路:当一次遍历前后数组不产生变化时,说明该数组已经有序,结束排序。
原理图:
// 如果在某次的排序中没有出现交换的情况,
// 那么说明在无序的元素现在已经是有序了,就可以直接返回了。
function sort5(array) {
var len = array.length,
i, j, tmp, exchange, result;
result = array.slice(0);
for (i = 0; i < len; i++) {
exchange = 0;
for (j = len - 1; j > i; j--) {
if (result[j] < result[j - 1]) {
tmp = result[j];
result[j] = result[j - 1];
result[j - 1] = tmp;
exchange = 1;
}
}
if (!exchange) return result;
}
return result;
}
六、快速排序
快速排序在诸多算法排序中可能不是最好的, 但个人认为在JS语言实现中是最快的!以前公司项目中对比过二分插入排序、优化冒泡排序、快速排序的JS实现执行时间,几千条数据的数组在firefox下快速排序的速度比冒泡、插入排序快3至4秒(数组元素为复杂的对象,根据对象某一属性值排序)。
原理图:
//(1)在数据集之中,选择一个元素作为"基准"(pivot)。
//(2)所有小于"基准"的元素,都移到"基准"的左边;所有大于"基准"的元素,都移到"基准"的右边。
//(3)对"基准"左边和右边的两个子集,不断重复第一步和第二步,直到所有子集只剩下一个元素为止。
function sort6(array) {
var tmp_array = array.slice(0), result,
quickSort = function(arr) {
if (arr.length <= 1) { return arr; }
var pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2);
var pivot = arr.splice(pivotIndex, 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));
};
result = quickSort(tmp_array);
return result;
}
优点:极快,数据移动少;
缺点:不稳定。
七、选择排序
实现思路跟冒泡排序差不多, 可以说是冒泡排序的衍生版本;
原理图:
// 在无序区中选出最小的元素,然后将它和无序区的第一个元素交换位置。
// 原理跟冒泡排序一样,算是冒泡的衍生版本
function sort7(array) {
var len = array.length,
i, j, k, tmp, result;
result = array.slice(0);
for (i = 0; i < len; i++) {
k = i;
for (j = i + 1; j < len; j++) {
if (result[j] < result[k]) k = j;
}
if (k != i) {
tmp = result[k];
result[k] = result[i];
result[i] = tmp;
}
}
return result;
}
优点:移动数据的次数已知(n-1次);
缺点:比较次数多。
八、堆排序
因为js模拟二叉树比较麻烦,所以堆排序的优势用js语言无法体现, 相对而言C语言的链表在实现上更能表现堆排序,堆排序或许更适合指针类的计算机语言。本文注重图解各排序的基本思路,所以该排序的具体实现没讲太细, 如想深究实现细节请看:堆排序及其分析。
原理图:
1.调整二叉树,形成大根堆(子节点都比父节点小)。
2.交换堆第一元素跟最后元素位置,最后元素弹出堆。然后继续回到1,调整堆。
2.交换堆第一元素跟最后元素位置,最后元素弹出堆。然后继续回到1,调整堆。
// 1) 初始堆:将原始数组调整成大根堆的方法——筛选算法:子节点都比父节点小
// 2) 堆排序: 每次将堆顶元素与数组最后面的且没有被置换的元素互换。
// 参考代码: http://bubkoo.com/2014/01/14/sort-algorithm/heap-sort/
function sort8(array) {
var result = array.slice(0);
function swap(array, i, j) {
var temp = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = temp;
}
function maxHeapify(array, index, heapSize) {
var iMax, iLeft, iRight;
while (true) {
iMax = index;
iLeft = 2 * index + 1;
iRight = 2 * (index + 1);
if (iLeft < heapSize && array[index] < array[iLeft]) {
iMax = iLeft;
}
if (iRight < heapSize && array[iMax] < array[iRight]) {
iMax = iRight;
}
if (iMax != index) {
swap(array, iMax, index);
index = iMax;
} else {
break;
}
}
}
function buildMaxHeap(array) {
var i, iParent = Math.floor(array.length / 2) - 1;
for (i = iParent; i >= 0; i--) {
maxHeapify(array, i, array.length);
}
}
function sort(array) {
buildMaxHeap(array);
for (var i = array.length - 1; i > 0; i--) {
swap(array, 0, i);
maxHeapify(array, 0, i);
}
return array;
}
return sort(result);
}
九、归并排序
很容易理解且执行效率一般(js实现)的排序, 排序思路:将无序的数组 拆成N部分进行有序处理,然后合并;
原理图:
// 合并排序:将无序的数组 拆成N部分进行有序处理,然后合并;
// 参考代码: https://gist.github.com/paullewis/1982121
function sort9(array) {
var result = array.slice(0);
// 递归调用合并函数
function sort(array) {
var length = array.length,
mid = Math.floor(length * 0.5),
left = array.slice(0, mid),
right = array.slice(mid, length);
if (length === 1) {
return array;
}
return merge(sort(left), sort(right));
}
// 合并 两有序的数组
function merge(left, right) {
var result = [];
while (left.length || right.length) {
if (left.length && right.length) {
if (left[0] < right[0]) {
result.push(left.shift());
} else {
result.push(right.shift());
}
} else if (left.length) {
result.push(left.shift());
} else {
result.push(right.shift());
}
}
return result;
}
return sort(result);
}
后话:
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