JavaScript基础 - 数组排序的6种方法

1. sort()

sort() 按照 ASCII 字符排序，默认升序。

普通数组

// 数字
var sum = 0;
var numbers = [4, 2, 5, 1, 3];
numbers.sort(function(a, b) {
    sum++;
    return a - b;
});

console.log(numbers); // 1 2 3 4 5
console.log(sum); // 7

// 字符串
const months = ['March', 'Jan', 'Feb', 'Dec'];
months.sort();

console.log(months);  // ['Dec', 'Feb', 'Jan', 'March']

数组对象

var student = [
    {'name': 'jack', 'age': 18},
    {'name': 'apple', 'age': 16},
    {'name': 'tony', 'age': 30},
    {'name': 'marry', 'age': 8},
]
// 按年龄
student.sort(function (a, b) {
    return (a.age - b.age)
});

// 按姓名
student.sort(function (a, b) {
  var nameA = a.name.toUpperCase();
  var nameB = b.name.toUpperCase();
  if (nameA < nameB) {
    return -1;
  }
  if (nameA > nameB) {
    return 1;
  }
});

2. 冒泡排序

相邻两个数逐个比较，如果前一个数比后一个数小则交换位置。

重点：交换过程需要变量存储较小值/较大值

var numbers = [4, 2, 5, 1, 3];

var sum = 0;
function bubbleSort (arr) {
    let temp = '';
    for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
        for (let j = 0; j < arr.length - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                temp = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
            sum++;
        }
    }
    return arr;
};

console.log(bubbleSort(numbers));
console.log(sum) // 20

3. 快速排序

冒泡排序的改进算法。通过多次的比较和交换来实现排序。

重点：需设定分界值，根据分界值将数组分为左右两部分。然后在左右两边不断重复取分界值和分左右部分的操作。

var numbers = [4, 2, 5, 1, 3];

var sum = 0;
function quickSort (arr) {
    if (arr.length <= 1) {
        return arr;
    }
    var medianIndex = Math.floor(arr.length / 2); // 分解值索引
    var medianValue = arr.splice(medianIndex, 1); // 分界值
    var left = [];
    var right = [];
    for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] < medianValue) {
            left.push(arr[i])
        } else {
            right.push(arr[i])
        }
        sum++;
    }
    console.log(medianIndex, medianValue, left, right)
    return quickSort(left).concat(medianValue,quickSort(right));
};

console.log(quickSort(numbers));
console.log(sum) // 10

4. 插入排序

假设前面 n-1 的元素已经排好序，将第n个元素插入到前面已经排好的序列中。

重点：需定义有序序列中最后一个位置，从最后一位开始不断和序列前元素进行比较，直到找到插入位置。

var numbers = [4, 2, 5, 1, 3];

var sum = 0;
function insertSort(arr) {
    // 假设第一个元素已经排好序
    for (let i = 1; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] < arr[i - 1]) {
            // 取出无序序列中需要插入的第i个元素
            var temp = arr[i];
            // 定义有序中的最后一个位置
            var j = i - 1;
            arr[i] = arr[j];
            // 根据序列最后一位，不断循环比较，找到插入的位置
            while(j >= 0 && temp < arr[j]){
                arr[ j+1 ] = arr[j];
                j--;
                sum++;
            };
            //插入
            arr[ j+1 ] = temp;
        }
    }
}

console.log(insertSort(numbers));
console.log(sum) // 6

5. 希尔排序

希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序。

希尔排序是插入排序算法的一种更高效的改进版本。

var numbers = [4, 2, 5, 1, 3];
var sum = 0;

function shellSort(arr) {
    var len = arr.length;
    // 定义间隔区间
    var fraction = Math.floor(len / 2);
    // fraction = Math.floor(fraction / 2) => 循环中不断切割区间
    for (fraction; fraction > 0; fraction = Math.floor(fraction / 2)) {
        // 以间隔值开始遍历
        for (var i = fraction; i < len; i++) {
            // 如果前面一个大于后面一个
            for (var j = i - fraction; j >= 0 && arr[j] > arr[fraction + j]; j -= fraction) {
                var temp = arr[j];
                arr[j] = arr[fraction + j]; // 后移
                arr[fraction + j] = temp; // 填补
                sum++;
            }
        }
    }
}

console.log(shellSort(numbers));
console.log(sum) // 6

6. 选择排序

从待排序的数据元素中选出最小/最大的一个元素，存放在序列的起始位置，然后再从剩余的未排序元素中寻找到最小/最大元素，然后放到已排序的序列的末尾。以此类推，直到全部待排序的数据元素的个数为零。

var numbers = [4, 2, 5, 1, 3];

var sum = 0;
function selectionSort(arr) {
    if (arr == null || arr.length < 2) {
        return arr;
    }
    for (var i = 0; i < (arr.length - 1); i++) {
        let minIndex = i;
        for (let j = i + 1; j < arr.length; j++) {
            minIndex = arr[j] < arr[minIndex] ? j : minIndex;
            sum++;
        }
        let temp = arr[i];
        arr[i] = arr[minIndex];
        arr[minIndex] = temp;
    }
    return arr;
}


console.log(selectionSort(numbers));
console.log(sum) // 10

7. 比较

以同一个数组[4, 2, 5, 1, 3]不同的方法比较计算次数。

方法	计算次数	稳定性
sort()	7
冒泡排序	20	稳定
快速排序	10	不稳定
插入排序	6	稳定
希尔排序	6	不稳定
选择排序	10	不稳定