JavaScript版几种常见排序算法

说明

• 写这个主要是为了锻炼自己，并无实际意义。
• 每个浏览器测试得出的数据会不一样。比如我用chrome 测试 一般快速排序都会最快，IE 则根据数组长度有可能希尔最快。
• 不要用太大数据去测试冒泡排序(浏览器崩溃了我不管)
• 如果有兴趣可以 在线排序动画  下载测试页面

个人理解

• 冒泡排序：最简单，也最慢，貌似长度小于7最优
• 插入排序： 比冒泡快，比快速排序和希尔排序慢，较小数据有优势
• 快速排序：这是一个非常快的排序方式，V8的sort方法就使用快速排序和插入排序的结合
• 希尔排序：在非chrome下数组长度小于1000，希尔排序比快速更快
• 系统方法：在forfox下系统的这个方法非常快

// ---------- 一些排序算法
// js 利用sort进行排序
systemSort: function(array) {
    return array.sort(function(a, b) {
        return a - b;
    });
},
// 冒泡排序


1）算法简介

冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。

2）算法描述和实现

具体算法描述如下：

1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个；
2. 对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对，这样在最后的元素应该会是最大的数；
3. 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个；
4. 重复步骤1~3，直到排序完成。

3）算法分析

• 最佳情况：T(n) = O(n)
• 最差情况：T(n) = O(n2)
• 平均情况：T(n) = O(n2)

bubbleSort: function(array) {
    var i = 0,
    len = array.length,
    j, d;
    for (; i < len; i++) {
        for (j = 0; j < len; j++) {
            if (array[i] < array[j]) {
                d = array[j];
                array[j] = array[i];
                array[i] = d;
            }
        }
    }
    return array;
},
// 快速排序


1）算法简介

快速排序的基本思想：通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。

2）算法描述和实现

快速排序使用分治法来把一个串（list）分为两个子串（sub-lists）。具体算法描述如下：

1. 从数列中挑出一个元素，称为 ”基准”（pivot）；
2. 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作；
3. 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

3）算法分析

• 最佳情况：T(n) = O(nlogn)
• 最差情况：T(n) = O(n2)
• 平均情况：T(n) = O(nlogn)

quickSort: function(array) {
    //var array = [8,4,6,2,7,9,3,5,74,5];
    //var array = [0,1,2,44,4,324,5,65,6,6,34,4,5,6,2,43,5,6,62,43,5,1,4,51,56,76,7,7,2,1,45,4,6,7];
    var i = 0;
    var j = array.length - 1;
    var Sort = function(i, j) {

        // 结束条件
        if (i == j) {
            return
        };

        var key = array[i];
        var stepi = i; // 记录开始位置
        var stepj = j; // 记录结束位置
        while (j > i) {
            // j <<-------------- 向前查找
            if (array[j] >= key) {
                j--;
            } else {
                array[i] = array[j]
                //i++ ------------>>向后查找
                while (j > ++i) {
                    if (array[i] > key) {
                        array[j] = array[i];
                        break;
                    }
                }
            }
        }

        // 如果第一个取出的 key 是最小的数
        if (stepi == i) {
            Sort(++i, stepj);
            return;
        }

        // 最后一个空位留给 key
        array[i] = key;

        // 递归
        Sort(stepi, i);
        Sort(j, stepj);
    }

    Sort(i, j);

    return array;
},

// 插入排序
//算法简介

插入排序（Insertion-Sort）的算法描述是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，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。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。

2）算法描述和实现

一般来说，插入排序都采用in-place在数组上实现。具体算法描述如下：

1. 从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序；
2. 取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描；
3. 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置；
4. 重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置；
5. 将新元素插入到该位置后；
6. 重复步骤2~5。

3）算法分析

• 最佳情况：输入数组按升序排列。T(n) = O(n)
• 最坏情况：输入数组按降序排列。T(n) = O(n2)
• 平均情况：T(n) = O(n2)

insertSort: function(array) {

    // http://baike.baidu.com/image/d57e99942da24e5dd21b7080
    // http://baike.baidu.com/view/396887.htm
    //var array = [0,1,2,44,4,324,5,65,6,6,34,4,5,6,2,43,5,6,62,43,5,1,4,51,56,76,7,7,2,1,45,4,6,7];
    var i = 1,
    j, step, key, len = array.length;

    for (; i < len; i++) {

        step = j = i;
        key = array[j];

        while (--j > -1) {
            if (array[j] > key) {
                array[j + 1] = array[j];
            } else {
                break;
            }
        }

        array[j + 1] = key;
    }

    return array;
},

// 希尔排序
//Jun.array.shellSort(Jun.array.df(10000));
shellSort: function(array) {

    // http://zh.wikipedia.org/zh/希尔排序
    // var array = [13,14,94,33,82,25,59,94,65,23,45,27,73,25,39,10];
    var stepArr = [1750, 701, 301, 132, 57, 23, 10, 4, 1]; // reverse() 在维基上看到这个最优的步长 较小数组
    //var stepArr = [1031612713, 217378076, 45806244, 9651787, 2034035, 428481, 90358, 19001, 4025, 836, 182, 34, 9, 1]//针对大数组的步长选择
    var i = 0;
    var stepArrLength = stepArr.length;
    var len = array.length;
    var len2 = parseInt(len / 2);

    for (; i < stepArrLength; i++) {
        if (stepArr[i] > len2) {
            continue;
        }

        stepSort(stepArr[i]);
    }

    // 排序一个步长
    function stepSort(step) {

        //console.log(step) 使用的步长统计
        var i = 0,
        j = 0,
        f, tem, key;
        var stepLen = len % step > 0 ? parseInt(len / step) + 1 : len / step;

        for (; i < step; i++) { // 依次循环列
            for (j = 1;
            
            step * j + i < len; j++) { //依次循环每列的每行
                tem = f = step * j + i;
                key = array[f];

                while ((tem -= step) >= 0) { // 依次向上查找
                    if (array[tem] > key) {
                        array[tem + step] = array[tem];
                    } else {
                        break;
                    }
                }

                array[tem + step] = key;

            }
        }

    }

    return array;

}