常见的排序算法有哪些？如何实现这些算法？

1.背景介绍

在计算机科学与数学中，一个排序算法（英语：Sorting algorithm）是一种能将一串资料依照特定排序方式进行排列的一种算法

最常用到的排序方式是数值顺序以及字典顺序。

有效的排序算法在一些算法（例如搜寻算法与合并算法）中是重要的，如此这些算法才能得到正确解答。

排序算法也用在处理文字资料以及产生人类可读的输出结果。

基本上，排序算法的输出必须遵守下列两个原则：

一、输出结果为递增序列（递增是针对所需的排序顺序而言）；

二、输出结果是原输入的一种排列、或是重组；

虽然排序算法是一个简单的问题，但是从计算机科学发展以来，在此问题上已经有大量的研究。更多的新算法仍在不断的被发明。

2.知识剖析

查找和排序算法是算法的入门知识，其经典思想可以用于很多算法当中。

因为其实现代码较短，应用较常见。所以在面试中经常会问到排序算法及其相关的问题。

但万变不离其宗，只要熟悉了思想，灵活运用也不是难事。

一般在面试中最常考的是快速排序和冒泡排序，并且经常有面试官要求现场写出这两种排序的代码。

对这两种排序的代码一定要信手拈来才行。

除此之外，还有插入排序、冒泡排序、堆排序、基数排序、桶排序等。

常见的几种算法：

快速排序、冒泡算法、选择排序、插入排序、希尔排序、归并排序

算法的特点：

1.有限性（Finiteness）：一个算法必须保证执行有限步之后结束。

2.确切性（Definiteness）：一个算法的每一步骤必须有确切的定义。

3.输入（Input）：一个算法有零个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况，所谓零个输入是指算法本身给定了初始条件。

4.输出（Output）：一个算法有一个或多个输出。没有输出的算法毫无意义。

5.可行性(Effectiveness)：算法中执行的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执行的操作步，即每个计算步都可以在有限时间内完成（也称之为有效性）。

3.常见问题

什么是快速排序和冒泡排序？

4.解决方案

一：快速排序

思想：

快速排序思想：先找到一个基准点（一般指数组的中部），然后数组被该基准点分为两部分，依次与该基准点数据比较，如果比它小，放左边；反之，放右边。左右分别用一个空数组去存储比较后的数据。最后递归执行上述操作，直到数组长度<=1;

特点：

快速，常用。缺点是需要另外声明两个数组，浪费了内存空间资源。

二：冒泡排序

思想：

冒泡排序思想：每一次对比相邻两个数据的大小，小的排在前面，如果前面的数据比后面的大就交换这两个数的位置

这样一来，第一轮就可以选出一个最小的数放在最后面；那么经过n-1轮，就完成了所有数的排序

要实现上述规则需要用到两层for循环，外层从第一个数到倒数第二个数，内层从外层的后面一个数到最后一个数

特点：

排序算法的基础。简单实用易于理解，缺点是比较次数多，效率较低。

5.编码实战

     冒泡排序算法 
   
 
    let x 
    = 
    0; 
   

 
    for ( 
    let i 
    = 
    0; i 
    < arr.length 
    - 
    1; i 
    ++) { 
    //把每个数都进行一次排序 
   
 
    for ( 
    let y 
    = i 
    + 
    1; y 
    < arr.length; y 
    ++) { 
    //某个数和其余的数进行比较 
   
 
    if (arr[i] 
    > arr[y]) { 
    //如果前面的数大于后面的数 
   
 
    let A 
    = arr[i]; 
    //前面的数 
   
 
    let B 
    = arr[y]; 
    //后面的数 
   

     arr[i] 
    = B; 
   

     arr[y] 
    = A; 
   

     } 
   

     } 
   

     x 
    ++; 
   
 
    console. 
    log( 
    "第" 
    + x 
    + 
    "次排序" 
    + arr); 
   

     } 
   


     快速排序 
   
 
    let x 
    = 
    0; 
   
 
    var 
    quickSort 
    = 
    function ( 
    arr) { 
   
 
    // 如果数组长度小于等于1直接返回 
   
 
    if (arr.length 
    <= 
    1) { 
   
 
    return arr; 
   

     } 
   
 
    var middle 
    = 
    Math. 
    floor(arr.length 
    / 
    2); 
    //数组长度除以2取整 获得中数所在的位置下标 
   
 
    var middle_num 
    = arr. 
    splice(middle, 
    1); 
    //取出中数并删除 返回被删的那个数 
   
 
    var left 
    = []; 
    //小数组 
   
 
    var right 
    = []; 
    //大数组 
   
 
    // 遍历整个数组 
   
 
    for ( 
    var i 
    = 
    0; i 
    < arr.length; i 
    ++) { 
   
 
    if (arr[i] 
    < middle_num) { 
    //如果数组第一个数小于中数 就放入左边的数组 
   

     left. 
    push(arr[i]); 
   

     } 
    else { 
   

     right. 
    push(arr[i]); 
    //如果大于中数 就放入右边的数组 
   

     } 
   

     } 
   
 
    console. 
    log( 
    "第" 
    + 
    ++x 
    + 
    "次") 
   
 
    console. 
    log( 
    "小数组" 
    + left); 
   
 
    console. 
    log( 
    "大数组" 
    + right); 
   
 
    return 
    quickSort(left). 
    concat(middle_num, 
    quickSort(right)); 
   
 
    //递归无限循环 调用自身对left和right排序 然后返回结果 
   

     } 
   
 
    console. 
    log( 
    quickSort(arr)); 
   

怎么理解各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度？

算法优劣评价术语

稳定性:

稳定：如果 a 原本在 b 前面，而 a = b，排序之后 a 仍然在 b 的前面；

不稳定：如果 a 原本在 b 的前面，而 a = b，排序之后 a 可能会出现在 b 的后面；

排序方式:

内排序：所有排序操作都在内存中完成，占用常数内存，不占用额外内存。

外排序：由于数据太大，因此把数据放在磁盘中，而排序通过磁盘和内存的数据传输才能进行，占用额外内存。

复杂度:

时间复杂度: 一个算法执行所耗费的时间。

空间复杂度: 运行完一个程序所需内存的大小。

7.参考文献

（转）JS的十大经典算法排序

（转）js实现两种实用的排序算法——冒泡、快速排序

8.更多讨论

问：还有那些经典排序算法?

答：冒泡排序、选择排序、插入排序、希尔排序、归并排序、快速排序、堆排序、计数排序、桶排序、基数排序。

问：前端如何涉及到排序算法，最常用的是哪种？

答：一般来说，算法这个东西，懂得越多加分越高，至少，最基本的几种排序算法是必须需要掌握的。

问：有什么算法可以随机排序？

答：洗牌算法