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<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8" />
<title>排序算法比较</title>
</head>
<body>
<h2>排序算法比较</h2>
参考：
<p>
<a
href="https://www.cnblogs.com/SofuBlue/p/8017560.html"
target="_blank"
>十大经典排序算法的JS版</a
>
</p>
<p>
<a href="https://www.jianshu.com/p/96f5c19e13df" target="_blank"
>十大经典排序算法的JS版</a
>
</p>
<script>
const times = 100; //算法重复执行的此属
const length = 1000; //算法的数组长度
/**
* 获取随机数组
*/
function getArray() {
const array = [];
for (let i = 0; i < length; i++) {
const num = Math.floor(Math.random() * length);
array.push(num);
}
return array;
}
/**
* 执行100次所需的总时间(减小因随机数组带来的干扰)
*
* @param {string} desc 冒泡算法描述
* @param {function} fn 需要执行的冒泡算法
*/
function getAllTime(desc, fn) {
console.time(desc);
for (let i = 0; i < times; i++) {
const array = getArray();
fn(array);
}
console.timeEnd(desc);
}
console.log('/*---------- 1.冒泡排序 ----------*/');
/**
* 初级版冒泡排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function bubbleSort1(arr) {
const len = arr.length;
for (let i = 0; i < len; i++) {
for (let j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
//相邻元素两两对比
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
const temp = arr[j + 1]; //元素交换
arr[j + 1] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
}
return arr;
}
getAllTime('初级版冒泡排序', bubbleSort1);
/**
* 改进版冒泡排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function bubbleSort2(arr) {
let i = arr.length - 1; //初始时，最后位置保持不变
while (i > 0) {
let pos = 0; //每趟开始时，无记录交换
for (let j = 0; j < i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
pos = j; //记录交换的位置
const temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
i = pos; //为下一趟排序做准备
}
return arr;
}
getAllTime('改进版冒泡排序', bubbleSort2);
/**
* 加强版冒泡排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function bubbleSort3(arr) {
let high = arr.length - 1; //设置变量的初始值
let low = 0;
while (low < high) {
let j;
//正向冒泡，找到最大者
for (j = low; j < high; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
const temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
--high; //修改high的值，前移一位
//反向冒泡，找到最小值
for (j = high; j > low; --j) {
if (arr[j] < arr[j - 1]) {
const temp = arr[j];
arr[j] = arr[j - 1];
arr[j - 1] = temp;
}
}
++low; //修改low的值，后移一位
}
return arr;
}
getAllTime('加强版冒泡排序', bubbleSort3);
/**
* 自创版冒泡排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function bubbleSort4(arr) {
let low = 0;
let high = arr.length - 1; //设置变量的初始值
let j;
while (low < high) {
let pos1 = 0;
let pos2 = 0;
//正向冒泡，找到最大值
for (let i = low; i < high; ++i) {
if (arr[i] > arr[i + 1]) {
const temp = arr[i];
arr[i] = arr[i + 1];
arr[i + 1] = temp;
pos1 = i;
}
}
high = pos1; //记录上次位置
//反向冒泡，找到最小值
for (let j = high; j > low; --j) {
if (arr[j] < arr[j - 1]) {
const temp = arr[j];
arr[j] = arr[j - 1];
arr[j - 1] = temp;
pos2 = j;
}
}
low = pos2; //修改low值
}
return arr;
}
getAllTime('自创版冒泡排序', bubbleSort4);
console.log('/*---------- 2.选择排序 ----------*/');
/**
* 初始版选择排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function selectSort1(arr) {
const len = arr.length;
for (let i = 0; i < len; i++) {
for (let j = i + 1; j < len; j++) {
if (arr[j] < arr[i]) {
const temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
}
return arr;
}
getAllTime('初始版选择排序', selectSort1);
/**
* 升级版选择排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function selectSort2(arr) {
const len = arr.length;
let minIndex;
for (let i = 0; i < len - 1; i++) {
minIndex = i;
//寻找最小的数
for (let j = i + 1; j < len; j++) {
if (arr[j] < arr[minIndex]) {
minIndex = j; //将最小数的索引保存
}
}
const temp = arr[i];
arr[i] = arr[minIndex];
arr[minIndex] = temp;
}
return arr;
}
getAllTime('升级版选择排序', selectSort2);
console.log('/*---------- 3.插入排序 ----------*/');
/**
* 初始版插入排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function insertSort1(arr) {
const len = arr.length;
for (let i = 1; i < len; i++) {
const temp = arr[i];
let j = i - 1;
while (arr[j] > temp) {
arr[j + 1] = arr[j];
j--;
}
arr[j + 1] = temp;
}
return arr;
}
getAllTime('初始版插入排序', insertSort1);
/**
* 二分法插入排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function insertSort2(arr) {
const len = arr.length;
for (let i = 1; i < len; i++) {
const temp = arr[i];
let left = 0;
let right = i - 1;
while (left <= right) {
let middle = parseInt((left + right) / 2);
if (temp < arr[middle]) {
right = middle - 1;
} else {
left = middle + 1;
}
}
for (let j = i - 1; j >= left; j--) {
arr[j + 1] = arr[j];
}
arr[left] = temp;
}
return arr;
}
getAllTime('二分法插入排序 ', insertSort2);
console.log('/*---------- 4.希尔排序 ----------*/');
/**
* 希尔排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function shellSort(arr) {
const len = arr.length;
let gap = 1;
//动态定义间隔序列
while (gap < len / 5) {
gap = gap * 5 + 1;
}
for (gap; gap > 0; gap = Math.floor(gap / 5)) {
for (let i = gap; i < len; i++) {
const temp = arr[i];
let j = i - gap;
for (j; j >= 0 && arr[j] > temp; j -= gap) {
arr[j + gap] = arr[j];
}
arr[j + gap] = temp;
}
}
return arr;
}
getAllTime('希尔排序 ', shellSort);
console.log('/*---------- 5.归并排序 ----------*/');
/**
* 归并排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function mergeSort(arr) {
const len = arr.length;
if (len < 2) {
return arr;
}
const middle = Math.floor(len / 2);
const left = arr.slice(0, middle);
const right = arr.slice(middle);
return merge(mergeSort(left), mergeSort(right));
}
function merge(left, right) {
const arr = [];
while (left.length && right.length) {
if (left[0] <= right[0]) {
arr.push(left.shift());
} else {
arr.push(right.shift());
}
}
while (left.length) arr.push(left.shift());
while (right.length) arr.push(right.shift());
return arr;
}
getAllTime('归并排序 ', mergeSort);
console.log('/*---------- 6.快速排序 ----------*/');
/**
* 初级版快速排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function quickSort1(arr) {
const len = arr.length;
if (len <= 1) return arr;
const middle = Math.floor(len / 2);
const pivot = arr.splice(middle, 1)[0];
const left = [];
const right = [];
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] < pivot) {
left.push(arr[i]);
} else {
right.push(arr[i]);
}
}
return quickSort1(left).concat([pivot], quickSort1(right));
}
getAllTime('初级版快速排序 ', quickSort1);
/**
* 改进版快速排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function quickSort2(arr, left = 0, right = arr.length - 1) {
if (left < right) {
let x = arr[right];
let i = left - 1;
for (let j = left; j <= right; j++) {
if (arr[j] <= x) {
i++;
const temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
quickSort2(arr, left, i - 1);
quickSort2(arr, i + 1, right);
}
return arr;
}
getAllTime('改进版快速排序 ', quickSort2);
console.log('/*---------- 7.堆排序 ----------*/');
/**
* 堆排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function heapSort(arr) {
//建堆
let len = arr.length;
let i = Math.floor(len / 2) - 1;
for (i; i >= 0; i--) {
heapify(arr, i, len);
}
//堆排序
for (let j = len - 1; j >= 1; j--) {
const temp = arr[0];
arr[0] = arr[j];
arr[j] = temp;
heapify(arr, 0, --len);
}
return arr;
}
/**
* 维护堆的性质
*
* @param {array} arr 数组
* @param {number} index 数组下标
* @param {number} arr 堆大小
*/
function heapify(arr, index, len) {
const left = 2 * index + 1;
const right = 2 * index + 2;
let largest = index;
if (left < len && arr[left] > arr[largest]) {
largest = left;
}
if (right < len && arr[right] > arr[largest]) {
largest = right;
}
if (largest != index) {
const temp = arr[index];
arr[index] = arr[largest];
arr[largest] = temp;
heapify(arr, largest, len);
}
}
getAllTime('堆排序 ', heapSort);
console.log('/*---------- 8.计数排序 ----------*/');
/**
* 计数排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function countingSort(arr) {
const len = arr.length;
const result = [];
const counter = [];
let min = (max = arr[0]);
for (let i = 0; i < len; i++) {
min = min < arr[i] ? min : arr[i];
max = max > arr[i] ? max : arr[i];
counter[arr[i]] = counter[arr[i]] ? counter[arr[i]] + 1 : 1;
}
for (let j = min; j < max; j++) {
counter[j + 1] = (counter[j + 1] || 0) + (counter[j] || 0);
}
for (let k = len - 1; k >= 0; k--) {
result[counter[arr[k]] - 1] = arr[k];
counter[arr[k]]--;
}
return result;
}
getAllTime('计数排序 ', countingSort);
console.log('/*---------- 9.桶排序 ----------*/');
/**
* 桶排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function bucketSort(arr) {
const len = arr.length;
const num = 5; //桶的数量
if (len <= 1) {
return arr;
}
const buckets = [];
let result = [];
let space;
let min = (max = arr[0]);
let n = 10;
for (let i = 1; i < len; i++) {
min = min <= arr[i] ? min : arr[i];
max = max >= arr[i] ? max : arr[i];
}
space = (max - min + 1) / num;
for (let j = 0; j < len; j++) {
const index = Math.floor((arr[j] - min) / space);
// 非空桶，插入排序
if (buckets[index]) {
let k = buckets[index].length - 1;
while (k >= 0 && buckets[index][k] > arr[j]) {
buckets[index][k + 1] = buckets[index][k];
k--;
}
buckets[index][k + 1] = arr[j];
} else {
//空桶，初始化
buckets[index] = [];
buckets[index].push(arr[j]);
}
}
while (n < num) {
result = result.concat(buckets[n]);
n++;
}
return result;
}
getAllTime('桶排序 ', bucketSort);
console.log('/*---------- 10.基数排序 ----------*/');
/**
* 基数排序
*
* @param {array} arr 需要排序的数组
*/
function radixSort(arr) {
const maxDigit = 3; //最大位数
let mod = 10;
let dev = 1;
const counter = [];
for (let i = 0; i < maxDigit; i++, dev *= 10, mod *= 10) {
for (let j = 0; j < arr.length; j++) {
const bucket = parseInt((arr[j] % mod) / dev);
if (counter[bucket] == null) {
counter[bucket] = [];
}
counter[bucket].push(arr[j]);
}
let pos = 0;
for (let j = 0; j < counter.length; j++) {
let value;
if (counter[j] != null) {
while ((value = counter[j].shift()) != null) {
arr[pos++] = value;
}
}
}
}
return arr;
}
getAllTime('基数排序 ', radixSort);
</script>
</body>
</html>