JavaScript实现的几种排序

摘要：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第一轮循环和比较，小于两者位置不变，接下来和比较，大于，两者交换位置，接着和比较，两者交换位置，继续和比较两者交

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

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

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]

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]

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 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]))