javaScript排序算法学习笔记

javaScript排序算法学习笔记

// 用于创建数组
function createNonSortedArray(size) {
    var array = new ArrayList();
    for( var i = size; i>0; i--) {
        array.insert(i);
    }
    return array;
}

function ArrayList() {
    var array = [];

    this.insert = function(item) {
        console.log(item, 'insert');
        array.push(item);
    }

    this.toString = function() {
        console.log('tostring');
        return array.join();
    }
    /*
    * 冒泡排序
    * 冒泡排序比较任何两个相邻的项，如果第一个比第二个大，则交换它们。
    * 元素项向上移动至正确的顺序，就好像气泡升至表面一样，冒泡排序因此得名。
    * 第一轮比过之后最后一个就一定是最大的 无需再比较。所以下次要 - i
    */ 
    this.bubbleSort = function() {
        var length = array.length;
        for(var i = 0;i<length;i++) {
            for(var j = 0;j<length - 1 - i; j++) {
                if (array[j] > array[j + 1]) {
                    swap(array, j, j+1);
                }
            }
        }
    }

    /*
    * 选择排序
    * 选择排序算法是一种原址比较排序算法。选择排序大致的思路是找到数据结构中的最小值
    * 并将其放置在第一位，接着找到第二小的值并将其放在第二位，以此类推。比如，第一个
    * 的时候，会遍历后面所有想跟其比较，找到最小的更其交换。所以第一个此时一定是最小的。
    * 随意第二个的时候，只会循环后面的几个。如果找到一个比第二个更小的，那么交换位置。
    */ 
    this.selectionSort = function() {
        var length = array.length,
        indexMin;
        for(var i = 0;i< length - 1;i++) {
            indexMin = i;
            for(var j = i;j<length;j++) {
                if (array[indexMin]>array[j]) {
                    indexMin = j;
                }
            }
            if (i !== indexMin) {
                swap(array, i, indexMin);
            }
        }
    }

    /*
    * 插入排序
    * 插入排序每次排第一个数组项，以此方式构建最后的排序数组。假定第一项已经排序了，接着，
    * 它和第二项进行比较，第二项是应该待在原位还是插到第一项之前呢？这样，头两项就已正确
    * 排序，接着和第三项比较（它是该插入到第一、第二还是第三位置呢？），以此类推。
    * 简而言之，就是遍历数组的每一项，拿这一项去跟前面的项比较，如果比他小就插入到它前面。
    */ 
    this.insertionSort = function() {
        var length = array.length,
        j,temp;
        for (var i = 1;i<length;i++) {
            j = i;
            temp = array[i];
            while(j>0 && array[j-1] > temp) {
                array[j] = array[j - 1];
                j--;
            }
            array[j] = temp;
        }
    }

    // 归并排序
    // 归并排序是一种分治算法。其思想是将原始数组切分成较小的数组，直到每个
    // 小数组只有一个位置，接着将小数组归并成较大的数组，直到最后一个排序完毕的大数组。
    this.mergeSort = function() {
        array = mergeSortRec(array);
    }

    var mergeSortRec = function(array) {
        var length = array.length;
        if (length === 1) {
            return array;
        }
        var mid = Math.floor(length / 2),
        left = array.slice(0, mid),
        right = array.slice(mid, length);

        return merge(mergeSortRec(left), mergeSortRec(right));
    }

    var merge = function(left, right) {
        var result = [],
        il = 0,
        ir = 0;
        // 完成下列操作的前提是left、right数组均已经完成。所以采用递归的形式
        // 在数组长度为1的时候先开始排序，然后在通过merge left与right数组
        while(il < left.length && ir < right.length) {
            if (left[il] < right[ir]) {
                result.push(left[il++]);
            } else {
                result.push(right[ir++]);
            }
        }
        // 上面是将left与right数组排完序，那么其中之一数组必然为空，
        // 下面的操作就是将剩下的right或者left全部推入result数组中
        while(il < left.length) {
            result.push(left[il++]);
        }

        while(ir < right.length) {
            result.push(right[ir++]);
        }

        return result;
    }

    // 快速排序
    // 首先，从数组中选择中间一项作为主元
    // 创建两个指针，左边一个指向数组的第一项，右边一个指向数组的最后一个项。
    // 移动左指针直到我们找到一个比主元大的元素，接着，移动右指针直到找到一个
    // 比主元小的元素，然后交换他们，重复这个过程，直到左指针超过右指针。这个
    // 过程将使得比主元小的值都排在主元之前，而比主元大的值都排在主元之后。这一步
    // 叫做划分操作。
    // 接着，算法对划分后的小数组（较主元小的值组成的子数组，以及较主元大的值
    // 组成的子数组）重复之前的两个步骤，直到数组已完全排序。

    // 简而言之，先分治，不断的细化下去，到最后一个数组无法再交换位置进行排序位置
    this.quickSort = function() {
        quick(array, 0, array.length - 1);
    }

    var quick = function(array, left, right) {
        var index;
        if (array.length > 1) {
            index = partition(array, left, right);
            if (left < index  - 1 ) {
                quick(array, left, index - 1);
            }
            if (index < right) {
                quick(array, index, right);
            }
        }
    }

    var partition = function(array, left, right) {
        var pivot = array[Math.floor((left + right) / 2)],
        i = left,
        j = right;

        while(i <= j) {
            while(array[i] < pivot) {
                i++;
            }
            while(array[j] > pivot) {
                j--;
            }
            if (i <= j) {
                swap(array, i, j);
                i++;
                j--;
            }
        }

        return i;
    }

    var swap = function(array, index1, index2) {
        var aux = array[index1];
        array[index1] = array[index2];
        array[index2] = aux;
    }
}

var array = createNonSortedArray(9);
console.log(array.toString());
array.bubbleSort();
// array.selectionSort();
// array.insertionSort();
// array.mergeSort();
// array.quickSort();
console.log(array.toString());