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  • 小试牛刀之sort()排序的实现

    受大学室友的鼓动,我也打算利用公众平台来记录自己的前端知识积累,同时呢,自己总结的东西,总归会有局限性,希望小伙伴能给我指点迷津。知识就是一张巨大的网,作为一名摸不清头绪的入学者,唯一能做的事情就是吐好每一根丝,丝拧成线,线再织成网。好啦,开机仪式over,废话不多说了啦...


    关于Sort()这个函数,决定研究它是因为在看阮老师的箭头函数时,最后有一个小练习:
    请使用箭头函数简化排序时传入的函数:

    var arr = [10, 20, 1, 2];
    arr.sort((x, y) => {
        ???
    });
    console.log(arr); // [1, 2, 10, 20]
    

    因为之前js基础也不扎实,没有get到这个题的核心,想了想写了写,最后放弃了,看了评论里的答案。我的天,就一句——return x - y;,当时我就觉得这个函数太神奇了,这么简单的解决了数组排序。(上大学那会,懒惰致死的我所有排序算法原理都明明白白,但是从来没有写过,于是就...后悔莫及阿)

    sort()函数定义

    了解原理先从函数定义入手,于是乎...从W3C上搬了一段解释:

    定义和用法: sort() 方法用于对数组的元素进行排序。

    语法: arrayObject.sort(sortby)

    返回值: 对数组的引用。请注意,数组在原数组上进行排序,不生成副本。

    说明:

    1. 如果调用该方法时没有使用参数,将按字母顺序对数组中的元素进行排序,说得更精确点,是按照字符编码的顺序进行排序。要实现这一点,首先应把数组的元素都转换成字符串(如有必要),以便进行比较。
    2. 如果想按照其他标准进行排序,就需要提供比较函数,该函数要比较两个值,然后返回一个用于说明这两个值的相对顺序的数字。比较函数应该具有两个参数 a 和 b,其返回值如下:
      若 a 小于 b,在排序后的数组中 a 应该出现在 b 之前,则返回一个小于 0 的值。
      若 a 等于 b,则返回 0。
      若 a 大于 b,则返回一个大于 0 的值。

    sort排序的过程中发生了什么呢

    此处参考了前辈的文章链接描述,我就特别傻,断点打到sort()函数这一行,然后step-into执行,不断在console里打印arr。。。傻的一p
    怎么查看sort()方法是如果实现排序的呢?我们可以在比较函数里把a,b及数组输出一下,看看是否能够看出使用的排序算法。

    var arr=[1, 8, 3, 5, -1];
    function compare(a,b){
        console.log(a,b,arr);
        return a-b;
    }
    arr.sort(compare);
    

    控制台输出
    1 8 [1, 8, 3, 5, -1]
    8 3 [1, 8, 3, 5, -1]
    1 3 [1, 8, 8, 5, -1]
    8 5 [1, 3, 8, 5, -1]
    3 5 [1, 3, 8, 8, -1]
    8 -1 [1, 3, 5, 8, -1]
    5 -1 [1, 3, 5, 8, 8]
    3 -1 [1, 3, 5, 5, 8]
    1 -1 [1, 3, 3, 5, 8]
    [-1,1, 3, 5, 8]
    */
      第一次1和8比较,1<8,不需要调整位置。   

      第二次8和3比较,8>3,需要调整位置。但是这里没有交换位置,仅仅是8覆盖了3位置。这里就可以推断出不是单纯的使用了冒泡算法。
      第三是1和3比较,1<3,3替换了8的位置。什么鬼,几个意思???看到这里我也是表示不懂呀。那就继续往下看咯。   

      第四是8和5比较,8>5,又仅仅是覆盖,没有交换位置。还是不懂,继续往下!
      第五是3和5比较,3<5,5替换了8的位置,不懂,继续往下!   

      第六是8和-1比较,8>-1, 还仅仅是覆盖,继续往下!
      第七、八、九次,-1依次和5,3,1做了比较,并且5,3,1都移动了一次位置。

      我们得出了结论:sort()方法是使用的冒泡和插入两种方式结合进行排序的。

    回顾冒泡和插入排序

    这里我用自己的话总结一下:
    冒泡排序:

    1. 第一轮:从第一个元素开始,相邻元素比较,前者比后者大,互换位置,下标加一;再继续相邻元素比较,大的元素移到后面,下标加一再比较...这样一轮比较下来,最后一个元素一定是数组里最大的元素
    2. 第二轮及之后:好啦,现在最后一个元素(即最大的元素)确定了,将其排除在外,我们再来从头对比除它之外的元素,将倒数第二大的元素移到倒数第二个位置。以此类推,每一轮确定一个元素的位置,就像小鱼吐泡泡一样,大的泡泡一点一点往上移
    function bubbel(arr) {
        var len=arr.length;
        for(var i=0; i&lt;len; i++) {
            for(var j=0; j&lt;len; j++) {
                if(arr[j] &gt; arr[j+1]) {
                    var temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j+1];
                    arr[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        return arr;
    }
    

    插入排序:
    1.第一轮:将第一个元素看成只有一个元素的有序数组,拿第二个元素和它比较,比它小就插到它前面,比它大就插到它后面。
    2.第二轮:经过第一轮,前两个元素已为有序数组。再拿第三个元素和前两个元素比较,看插在哪合适。以此类推。一般会新建一个数组记录排序后的数组。

    // 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 &lt; len; i++){
        tmp = result[i];
        j = i - 1;
        while(j&gt;=0 &amp;&amp; tmp &lt; result[j]){
          result[j+1] = result[j];
          j--;
        }
        result[j+1] = tmp;
      }
      return result;
    }
    

    sort()的正面目来啦

    前面铺垫了这么多,终于到了今天的重点——冒泡排序和插入排序是如何混合使用的?即sort()实现的原理。先上我的代码!! 时隔多年,我终于不再懒惰,勇敢写出我的代码。希望努力不要太晚~

    var arr = [1, 8, 3, 5, -1];
        var len = arr.length;
        function compareSet(temp, compare_i){
            for(var i = compare_i; i &gt; 0; i--){
                if(temp &gt; arr[i-1]){
                    arr[i] = temp;
                    break;
                }
                else{
                    arr[i] = arr[i-1];
                    arr[i-1] = temp;
                }
            }
        }
        for(var i = 0; i &lt; len; i++){
            if(arr[i] &gt; arr[i+1]){
                var temp = arr[i+1];
                arr[i+1] = arr[i];
                console.log(arr);            
                compareSet(temp, i);
            }
            
        }
        console.log(arr);
    

    根据之前分析sort()排序控制台输出,先是像冒泡排序那样相邻的元素比较。但是,一旦出现需要换位置的操作时,不再是像插入排序那样直接交换。而是先用变量temp暂存arr[i+1],再将较大的arr[i]移到[i+1]位置上,对暂存变量temp使用插入排序,将其插入前0 ~ [i-1]有序数组中。把这个temp安排好,再继续之前的冒泡排序。
    **冒泡排序是元素对调后这一轮就不管事了,要重复i-1轮冒泡。
    插入排序是不管现有元素的顺序是否正确,都给你在已有序数组从头比较到尾。**
    所以,混合起来666。

    这里还有一个前辈写的sort()实现,我对比一下,我的运行速度18ms,前辈的25ms。其实我感觉我写的没有前辈的简洁,但不知道为什么我的快一些。之后再仔细研究研究。

                [function findMinIndex(arr,start){
                    var iMin=arr[start];
                    var iMinIndex=start;
                    for(var i=start;i&lt;arr.length;i++){
                        if(iMin&gt;arr[i]){
                            iMin=arr[i];
                            iMinIndex=i;
                        }
                    }
                    return iMinIndex;
                }
                for(var i=0;i&lt;arr.length;i++){
                    var n=findMinIndex(arr,i);
                    var tem;
                    tem=arr[n];
                    arr[n]=arr[i];
                    arr[i]=tem;
                }][1]
    

    其实,写到这里,应该结束了!但是我忽然想起来,大学《数据结构》课上,我最喜欢的魏莱老师好像给我们说过这个混合排序算法的。老师一步步引导我们思考的场景还历历在目,我甚至都可以回想起老师说话时的语气。可是,我却还的差不多了,实在是可恶!!!

    原文地址:https://segmentfault.com/a/1190000017026510
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lalalagq/p/9968782.html
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