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【JS面试向】选择排序、桶排序、冒泡排序和快速排序简介

新年伊始,又到了金三银四的时候了。面对前端越来越多的算法面试题,我简单的整理了一下几种比较常见的数组排序方式,分别介绍其基本原理和优劣势。(ps:才疏学浅,希望大家可以在issues下面指出问题)


选择排序

原理

选择排序从数组内遍历出最大值,加入新数组,将最大值从原数组中删除,重复上述操作,最后得出的新数组就是一个从大到小排序的数组了。

代码实现

/**
 * params {number[]} list
 * return {number[]}
 */
function sort(list) {
  list = [...list]; // 最好不要对元素组操作
  const newList = []; // 创建待返回的空数组
  while(list.length) { // 当 list.length === 0 时,表示处理完毕
    let min = Infinity; // 设最小值无穷大 或者 等于 list 中的任意位置都可
    let minIndex; // 记录下最小值下标
    list.forEach((el, index) => { // 对 list 循环,查找当前 list 最小值
      if(el < min) {
        min = el;
        minIndex = index;
      }
    });
    newList.push(list[minIndex]); // 将 最小值下标 对应的值 push 进数组
    list.splice(minIndex, 1); // 从list内删除这个值
  }
  return newList
}
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优劣

优点:

  • 上手比较简单,比较符合人的正常思路逻辑。

缺点:

  • 时间复杂度O(n^2),运算速度很慢,当数组元素个数比较多时,时间增速惊人。

桶排序

原理

桶排序顾名思义,就是准备好一些“桶”,然后将待排序的数组值一个个放入对应的“桶内”,全部元素放入”桶“后,然后展开”桶“就得到了排序完成的数组了。比如:当前需要排序的数组 [8, 3, 5, 9, 2, 3, 0, 8],我们可以准备一个长度为10的数组,每一项的值为0,我们对需要排序的数组开始便利,当我们遇到8时,我们将newList[8]内的0,加1,改成1;然后下一个3,我们将newList[3]内的0,加1,改成1...,处理完所有元素后,将newList便利输出就得到了排序好的数组了。当然了这里只是简单的对桶排序的介绍,真正的桶排序肯定比这个复杂。

代码实现

const list = [8, 3, 5, 9, 2, 3, 0, 8]; // 待排序数组

/**
 * params {number[]} list
 * return {number[]}
 */
function sort(list) {
  const newList = Array.from({length: 10}).fill(0); // 创建 [0, 0, ..., 0] 的数组,长度为10
  list.forEach(el => newList[el] += 1); // 把数组元素记录在 newList 上
  return newList.reduce((pre, el, index) => { // 展开数组
    for(let i = el; i; i--) {
      pre.push(index)
    }
    return pre;
  }, [])
}
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优劣

优点:

  • 时间复杂度只有O(m+n),计算效率高

缺点:

  • 空间消耗比较大

  • 需要提前知道最大值,最小值


冒泡排序

原理

冒泡排序我先介绍说它的原理,你就明白它为什么叫冒泡排序了。有一个待排序的数组 [8, 3, 5, 9, 2, 3, 0, 8] ,需要由小到大排序。我们只需要把小的放在左边,大的放右边是不是就完成了排序呢?显然是的。将第一个 8 与 第二位 3 比较,8 大于 3,所以我们把8往右放,即将 8 与 3 更换位置,更换后的数组是 [3, 8, 5, 9, 2, 3, 0, 8] ,继续比较改变后的数组第二位 8 与 第三位 5 比较,8 大于 5,更换后的数组是 [3, 5, 8, 9, 2, 3, 0, 8],重复这样的操作,如果遇到相同或者当前数值小于后一位的则不需要改变,继续比较下一位即可。所以看这 8 的移动轨迹,像不像是一个气泡在往上冒,所以这个排序方法就叫冒泡排序。

代码实现

/**
 * params {number[]} list
 * return {number[]}
 */
function sort(list) {
  list = [...list];
  let length = list.length;
  while(length--) {
    for(let i = 0; i < length; i++) {
      const current = list[i];
      const next = list[i + 1];
      if(current > next) {
        [list[i], list[i + 1]] = [next, current];
      }
    }
  }
  return list;
}
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优劣

优点:

  • 没啥优点吧,我不清楚哈,欢迎赐教。

缺点:

  • 时间复杂度O(n^2),计算慢。

快速排序

中心思想是用二分实现的快速排序,能够很快的完成排序任务,也是我比较推荐的一种排序方式。

原理

快速排序的优点就是速度快,为什么速度快呢?我先介绍一下快速排序的原理。选择一个基准值,一般选择数组的一个值,遍历数组,大的放右边,小的放左边,一样大的放中间(哈哈哈哈哈😀),利用递归重复对大的数组和小的数组进行拆分,最后得出排序后的数组。

代码实现

function quickSort(arr) {
  if(arr.length < 2) {
    return arr;
  } else {
    const pivot = arr[0]; // 基准值
    const pivotArr = []; // 一样大的放中间
    const lowArr= []; // 小的放左边
    const hightArr = []; // 大的放右边
    arr.forEach(current => {
      if(current === pivot) pivotArr.push(current);
      else if(current > pivot) hightArr.push(current);
      else lowArr.push(current);
    })
    return quickSort(lowArr).concat(pivotArr).concat(quickSort(hightArr));
  }
}
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优劣

优点:

  • 速度快,O(n*log n)

缺点:

  • 感谢 @CringKong 的指点。快速排序的的平均时间复杂度是O(n * log n),但最糟情况的复杂度是O(n ^ 2),比如:[1, 2, 3, 4, 5] 这种有序数组。快排的稳定性不如归并排序(后续我在开坑简介一下)。
  • 我没想到,各位大佬有空指点。O(∩_∩)O谢谢
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