JavaScript常用基础算法 _JavaScript

文章插图
一、排序

冒泡排序

//冒泡排序function bubbleSort(arr) { for(var i = 1, len = arr.length; i < len - 1; ++i) { for(var j = 0; j <= len - i; ++j) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { let temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } }}

插入排序

//插入排序过程就像你拿到一副扑克牌然后对它排序一样function insertionSort(arr) { var n = arr.length; // 我们认为arr[0]已经被排序，所以i从1开始 for (var i = 1; i < n; i++) { // 取出下一个新元素，在已排序的元素序列中从后向前扫描来与该新元素比较大小 for (var j = i - 1; j >= 0; j--) { if (arr[i] >= arr[j]) { // 若要从大到小排序，则将该行改为if (arr[i] <= arr[j])即可 // 如果新元素arr[i] 大于等于已排序的元素序列的arr[j]，// 则将arr[i]插入到arr[j]的下一位置，保持序列从小到大的顺序 arr.splice(j + 1, 0, arr.splice(i, 1)[0]); // 由于序列是从小到大并从后向前扫描的，所以不必再比较下标小于j的值比arr[j]小的值，退出循环 break;} else if (j === 0) { // arr[j]比已排序序列的元素都要小，将它插入到序列最前面 arr.splice(j, 0, arr.splice(i, 1)[0]); } } } return arr;}

当目标是升序排序，最好情况是序列本来已经是升序排序，那么只需比较n-1次，时间复杂度O(n) 。最坏情况是序列本来是降序排序，那么需比较n(n-1)/2次，时间复杂度O(n^2) 。所以平均来说，插入排序的时间复杂度是O(n^2) 。显然，次方级别的时间复杂度代表着插入排序不适合数据特别多的情况，一般来说插入排序适合小数据量的排序。
快速排序

//快速排序function qSort(arr) { //声明并初始化左边的数组和右边的数组 var left = [], right = []; //使用数组第一个元素作为基准值 var base = arr[0]; //当数组长度只有1或者为空时，直接返回数组，不需要排序 if(arr.length <= 1) return arr; //进行遍历 for(var i = 1, len = arr.length; i < len; i++) { if(arr[i] <= base) { //如果小于基准值，push到左边的数组 left.push(arr[i]); } else { //如果大于基准值，push到右边的数组 right.push(arr[i]); } } //递归并且合并数组元素 return [...qSort(left), ...[base], ...qSort(right)]; //return qSort(left).concat([base], qSort(right));}补充：
在这段代码中，我们可以看到，这段代码实现了通过pivot区分左右部分，然后递归的在左右部分继续取pivot排序，实现了快速排序的文本描述，也就是说该的算法实现本质是没有问题的。
虽然这种实现方式非常的易于理解。不过该实现也是有可以改进的空间，在这种实现中，我们发现在函数内定义了left/right两个数组存放临时数据。随着递归的次数增多，会定义并存放越来越多的临时数据，需要Ω(n)的额外储存空间。
因此，像很多算法介绍中，都使用了原地（in-place）分区的版本去实现快速排序，我们先介绍什么是原地分区算法。
原地（in-place）分区算法描述

从数列中挑出一个元素，称为"基准"（pivot），数组第一个元素的位置作为索引。
遍历数组，当数组数字小于或者等于基准值，则将索引位置上的数与该数字进行交换，同时索引+1
将基准值与当前索引位置进行交换

通过以上3个步骤，就将以基准值为中心，数组的左右两侧数字分别比基准值小或者大了。这个时候在递归的原地分区，就可以得到已排序后的数组。
原地分区算法实现
// 交换数组元素位置function swap(array, i, j) { var temp = array[i]; array[i] = array[j]; array[j] = temp;}function partition(array, left, right) { var index = left; var pivot = array[right]; // 取最后一个数字当做基准值，这样方便遍历 for (var i = left; i < right; i++) { if (array[i] <= pivot) { swap(array, index, i); index++; } } swap(array, right, index); return index;}因为我们需要递归的多次原地分区，同时，又不想额外的地址空间所以，在实现分区算法的时候会有3个参数，分别是原数组array，需要遍历的数组起点left以及需要遍历的数组终点right
最后返回一个已经排好序的index值用于下次递归，该索引对应的值一定比索引左侧的数组元素小，比所有右侧的数组元素大。
再次基础上我们还是可以进一步的优化分区算法，我们发现 <=pivot可以改为<pivot,这样可以减少一次交换
原地分区版快速排序实现
function quickSort(array) { function swap(array, i, j) { var temp = array[i]; array[i] = array[j]; array[j] = temp; } function partition(array, left, right) { var index = left; var pivot = array[right]; // 取最后一个数字当做基准值，这样方便遍历 for (var i = left; i < right; i++) { if (array[i] < pivot) { swap(array, index, i); index++; } } swap(array, right, index); return index; } function sort(array, left, right) { if (left > right) { return; } var storeIndex = partition(array, left, right); sort(array, left, storeIndex - 1); sort(array, storeIndex + 1, right); } sort(array, 0, array.length - 1); return array;}