JavaScript实现的几种排序

1.冒泡排序

原理：冒泡排序的过程就是将数组中相邻的两个元素进行比较，如果前面的元素比后面的元素要大交换位置，否则位置不变；举个栗子：有数组 arr = [3,5,4,2,1];
第一轮循环：3和5比较，3小于5两者位置不变，接下来5和4比较，5大于4，两者交换位置，接着5和2比较，5>2两者交换位置，继续5和1 比较 5>1两者交换位置，一轮后得到的数组是[3,4,2,1,5];把大的元素放到数组的最末尾，这种就像水泡样一层一层的像后移动，就是冒泡排序了；
代码实现：

    // 记录循环次数
    let count = 0 
   // 位置交换函数
    const change = function (arr, n1, n2) {
         // 用es6的实现交换
         [arr[n1], arr[n2]] = [arr[n2], arr[n1]]
        //let temp = arr[n1]
        //arr[n1] = arr[n2]
        //arr[n2] = temp
    }
    // 冒泡排序
    const bubbleSort = function (soucre) {
        let len = soucre.length
        for (let i = 0;i < len - 1; i++) {
            for (let j = 0; j < len - 1 - i;j++) {
                count ++
                if (soucre[j] > soucre[j+1]) {
                   change(soucre, j, j+1)
                }
            }
        }
        return soucre
    }
    //验证
    console.log(bubbleSort([3,6,2,4,9,1,8])) // [1,2,3,4,6,8,9]
    console.log(count) // 21

2.选择排序

选择排序和冒泡排序类似也是依次对相邻的数进行两两比较。不同之处在于，他不是每次两两相邻比较后交换位置，他是先找出最大（最小）将它放到正确的位置，然后再寻找次最大（最小）放在正确的位置；
举个栗子：有数组 arr = [3,5,4,2,1];
先假设第一个元素是最小值，并定义一个minidx=0变量记录最小（最大）值的位置，for循环和其他元素进行比较，3和5进行比较，5>3此时不做处理，4也是一样处理，当3和2比较时，3>2，此时将minidx赋值为2的位置，接下来用arr[minidx]和剩余的元素比较遇到比他小的就用minidx记录小值的位置；最后将最小的位置值和初始给的值位置进行互换（当然是初始的值和一轮循环下来的minidx位置不一样才互换）；所以一轮循环下来结果是arr = [1,5,4,2,3]
代码实现：

// 记录循环次数
let count = 0
// 选择排序
 const selectSort = function (soucre) {
        let len = soucre.length
        let minidx;
        for (let i = 0; i < len; i ++) {
            minidx = i
            for (let j = i + 1; j < len; j++) {
                count ++
                if (soucre[minidx] > soucre[j]) {
                    minidx = j
                }
            }
            if (minidx !== i) {
                change(soucre,i,minidx)
            }
        }
        return soucre
    }
     console.log(selectSort([3,6,2,4,9,1,8,23,45,16,14])) // [1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 14, 16, 23, 45]
    console.log(count) // 55

3.插入排序

原理：将数组分为已排序和未排序，将第一个元素看作是已排序的元素，而其他是未排序的，从未排序的里面取出一元素和已排序元素进行比较，并插入到正确位置，这样已排序部分增加一个元素，而未排序的部分减少一个元素。直到排序完成
举个栗子：有数组 arr = [1,5,4,2,3],第一次假设元素1 是已排序部分，5,4,2,3为未排序，取出元素5加入已排序部分，5>1，已排序部分为1,5；而未排序部分为4,2,3；如此往复完成排序；
代码实现：

const insertSort = function (source) {
        let len = source.length
        let value
        let j
        let i
        for (i = 0; i < len; i++) {
            value = source[i]
            // 已排序部分进行元素的右移一位，并把目标值value插入到对应的位置
            for (j = i -1 ;j > -1 && source[j] > value; j--) {
                source[j+1] = source[j]
            }
            source[j+1] = value
        }
        return source
    }
        console.log(insertSort([3,6,2,4,9,1,8])) // [1,2,3,4,6,8,9]

4.归并排序

原理： 将两个已经排序的数组合并，要比从头开始排序所有元素来得快。因此，可以将数组拆开，分成n个只有一个元素的数组，然后不断地两两合并，直到全部排序完成
代码实现：

const mergeSort = function mergeSort(source) {
        let len = source.length
        if (len < 2) {
            return source
        }
        let mid = Math.floor(len/2)
        let left = source.slice(0,mid)
        let right = source.slice(mid)
        return merge(mergeSort(left), mergeSort(right))
    }
    function merge(left, right) {
        let result = []
        while (left.length && right.length) {
            if (left[0] <= right[0]) {
                result.push(left.shift())
            } else {
                result.push(right.shift())
            }
        }
        while (left.length){
            result.push(left.shift())
        }
        while (right.length){
            result.push(right.shift())
        }
        return result
    }
    console.log(mergeSort([4,8,1,3,5,9,6])) // [1,3,4,5,6,8,9]

5.快速排序

原理：快速排序是目前公认的速度快和高效的排序方式，时间复杂度O(nlogn)是比较理想的状态，他的实现过程是，先在数组找到一个基点，把大于这个基点的值放到右侧，小于基点的值放到左侧，再将右侧的和左侧的也按照这种方式再次分配，直到完成排序
举个栗子：有一个数组 arr = [1,5,4,2,3];假设我们找数组的中间点作为基点也就是4，那一轮循环后结果就是[1,2,3,4,5] ->_->怎么这么巧，一轮就OK，果然是快速排序，就是快 哈哈，当然程序不会这么做，他是严谨的，他还会去拆分[1,2,3]只是这个实际上已经是排好了的；
代码实现：粗糙一点的

const quire = function quire(source) {
        if(source.length < 2) return source
        let left = []
        let right = []
        let len = source.length
        let key = source[Math.floor(len/2 -1)]
        for (let i = 0;i<len;i++) {
            if (source[i] < key) {
                left.push(source[i])
            } else if (source[i] > key){
                right.push(source[i])
            }
        }
        return [].concat(quire(left),key,quire(right))
    }

上面这种方法缺点就是空间浪费，他会创建很多个left 和 right 这样的数组，造成空间的浪费，当数据量一大的话还是很恐怖的，所以我们要改进的就是，不新建中间数组，而是直接修改位移目标数组；

改进原理: 选取一个基点，从数组的两头两个指针分别向基点位移，位移的原则是，基点的左边的元素如果小于基点，那就像基点位置靠拢一位，i++，如果大于基点就原地不动，基点右边的元素反过来，如果大于基点就像基点靠拢一位，j--；如果小于就原地不动；这时再比较两个原地不动的点，如果右边的不动点小于左边的值，就互换他们的位置；

代码实现：

    // 位置交换
    const change = function (arr, n1, n2) {
      //        let temp = arr[n1]
      //        arr[n1] = arr[n2]
      //        arr[n2] = temp
        // 用es6的实现交换
        [arr[n1], arr[n2]] = [arr[n2], arr[n1]]
    }
 const quiregai = function quiregai(source, start, end) {
       let pivot = source[Math.floor((start + end)/2)]
       let i = start // 左边指针初始位置
       let j = end // 右边指针初始位置
       while(i<=j) {
           while (source[i] < pivot) {
               i ++ // 左指针右移
           }
           while (source[j] > pivot) {
               j -- // 右指针左移
           }
           if (i <= j){
               change(source,i,j) // 交换两个位置的值
               i++
               j--
           }
       }
       return i // 返回一轮循环后左指针的位置，为下一轮循环初始位置确定
    }
    const quiregaiSort = function quiregaiSort(source, start, end) {
        if (source.length < 2) return source
        var start = start || 0
        var end = end || source.length - 1
        var nextStart = quiregai(source, start, end)
//        debugger
        if (start < nextStart -1) {
            quiregaiSort(source, start, nextStart -1 ) // 上个循环结束的左指针作为左边区块循环的右指针
        }
        if (nextStart < end) {
            quiregaiSort(source, nextStart, end) // 上个循环结束的左指针作为右边区块循环的左指针
        }
        return source
    }
    console.log(quiregaiSort([4,1,9,3,7,5,76,21,12,53,24]))

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