在 JavaScript 中,可以实现多种经典的算法>排序算法,包括冒泡排序、选择排序、插入排序、归并排序、快速排序等。以下是这些算法>排序算法的实现代码和解释:
1. 冒泡排序(Bubble Sort)
冒泡排序是一种简单的算法>排序算法,通过重复地遍历要排序的列表,比较相邻的元素并交换它们的位置来排序。
javascript">function bubbleSort(arr) {const n = arr.length;for (let i = 0; i < n - 1; i++) {for (let j = 0; j < n - 1 - i; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {[arr[j], arr[j + 1]] = [arr[j + 1], arr[j]]; // 交换元素}}}return arr;
}// 示例
console.log(bubbleSort([5, 3, 8, 4, 2])); // 输出: [2, 3, 4, 5, 8]
2. 选择排序(Selection Sort)
选择排序是一种简单的算法>排序算法,通过反复地从未排序部分选择最小的元素,并将其放到已排序部分的末尾来排序。
javascript">function selectionSort(arr) {const n = arr.length;for (let i = 0; i < n - 1; i++) {let minIndex = i;for (let j = i + 1; j < n; j++) {if (arr[j] < arr[minIndex]) {minIndex = j;}}if (minIndex !== i) {[arr[i], arr[minIndex]] = [arr[minIndex], arr[i]]; // 交换元素}}return arr;
}// 示例
console.log(selectionSort([5, 3, 8, 4, 2])); // 输出: [2, 3, 4, 5, 8]
3. 插入排序(Insertion Sort)
插入排序是一种简单的算法>排序算法,通过构建有序序列,对于未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。
javascript">function insertionSort(arr) {const n = arr.length;for (let i = 1; i < n; i++) {let key = arr[i];let j = i - 1;while (j >= 0 && arr[j] > key) {arr[j + 1] = arr[j];j--;}arr[j + 1] = key;}return arr;
}// 示例
console.log(insertionSort([5, 3, 8, 4, 2])); // 输出: [2, 3, 4, 5, 8]
4. 归并排序(Merge Sort)
归并排序是一种分治算法,将数组分成两个子数组,分别排序,然后合并两个已排序的子数组。
javascript">function mergeSort(arr) {if (arr.length <= 1) {return arr;}const mid = Math.floor(arr.length / 2);const left = mergeSort(arr.slice(0, mid));const right = mergeSort(arr.slice(mid));return merge(left, right);
}function merge(left, right) {const result = [];while (left.length && right.length) {if (left[0] < right[0]) {result.push(left.shift());} else {result.push(right.shift());}}return result.concat(left, right);
}// 示例
console.log(mergeSort([5, 3, 8, 4, 2])); // 输出: [2, 3, 4, 5, 8]
5. 快速排序(Quick Sort)
快速排序是一种分治算法,通过选择一个基准元素,将数组分成两部分,一部分小于基准元素,另一部分大于基准元素,然后递归地排序两部分。
javascript">function quickSort(arr) {if (arr.length <= 1) {return arr;}const pivot = arr[Math.floor(arr.length / 2)];const left = [];const right = [];for (let i = 0; i < arr.length; i++) {if (i === Math.floor(arr.length / 2)) continue;if (arr[i] < pivot) {left.push(arr[i]);} else {right.push(arr[i]);}}return quickSort(left).concat(pivot, quickSort(right));
}// 示例
console.log(quickSort([5, 3, 8, 4, 2])); // 输出: [2, 3, 4, 5, 8]
6. 堆排序(Heap Sort)
堆排序是一种基于堆数据结构的算法>排序算法,利用堆的性质进行排序。
javascript">function heapSort(arr) {const n = arr.length;// 构建最大堆for (let i = Math.floor(n / 2) - 1; i >= 0; i--) {heapify(arr, n, i);}// 逐个从堆中取出元素for (let i = n - 1; i > 0; i--) {[arr[0], arr[i]] = [arr[i], arr[0]]; // 交换元素heapify(arr, i, 0);}return arr;
}function heapify(arr, n, i) {let largest = i;const left = 2 * i + 1;const right = 2 * i + 2;if (left < n && arr[left] > arr[largest]) {largest = left;}if (right < n && arr[right] > arr[largest]) {largest = right;}if (largest !== i) {[arr[i], arr[largest]] = [arr[largest], arr[i]]; // 交换元素heapify(arr, n, largest);}
}// 示例
console.log(heapSort([5, 3, 8, 4, 2])); // 输出: [2, 3, 4, 5, 8]
总结
- 冒泡排序:简单但效率低,适用于小规模数据。
- 选择排序:简单但效率低,适用于小规模数据。
- 插入排序:简单且在部分有序数据中表现较好。
- 归并排序:稳定且效率高,适用于大规模数据。
- 快速排序:效率高但不稳定,适用于大规模数据。
- 堆排序:效率高且不稳定,适用于大规模数据。