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...

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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

怎么查看sort()方法是如果实现排序的呢？此处参考了前辈的文章《sort排序到底怎么排序》。因为我就特别傻，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
前辈如下实现的：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<len; i++) {
        for(var j=0; j<len; j++) {
            if(arr[j] > 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 < 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;
}

sort()的真面目来啦

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 > 0; i--){
            if(temp > arr[i-1]){
                arr[i] = temp;
                break;
            }
            else{
                arr[i] = arr[i-1];
                arr[i-1] = temp;
            }
        }
    }
    for(var i = 0; i < len; i++){
        if(arr[i] > 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<arr.length;i++){
                    if(iMin>arr\[i\]){
                        iMin=arr\[i\];
                        iMinIndex=i;
                    }
                }
                return iMinIndex;
            }
            for(var i=0;i<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！！！