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手写算法并记住它:冒泡排序

对于经典算法,你是否也遇到这样的情形:学时觉得很清楚,可过阵子就忘了?

本系列文章就尝试解决这个问题。

研读那些排序算法,细品它们的名字,其实都很贴切。

比如冒泡排序就很形象,遍历n次,每次循环相邻元素两两比较,把其中大的元素往后放。例如:

上图演示了冒泡过程的第一次循环。其中,最大的元素5就像气泡一样逐步上升到最后一位。

我们把上述过程直接翻译成代码:

let array = [5, 4, 3, 2, 1]
for (let i = 0; i < array.length - 1; i++) {
  if (array[i] > array[i+1]) {
    swap(array, i, i+1)
  }
}
console.log(array) // [4, 3, 2, 1, 5]
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其中swap函数封装了两个元素如何交换:

function swap(array, i, j) {
  [array[i], array[j]] = [array[j], array[i]]
}
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第一次遍历会把最大的元素放到倒数第一个位置上,第二次遍历会把第2大的元素放倒数第二个位置上。

其余次数,以此类推。此时,我们也很容易把这n次遍历写出来:

for (let j = 0; j < array.length; j++) {
  for (let i = 0; i < array.length - 1; i++) {
    if (array[i] > array[i+1]) {
      swap(array, i, i+1)
    }
  }
}
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上述代码,还有优化的空间,比如第2次遍历时,元素4和5其实是不需要再比较的。因为上一次已经把未排好序中最大的数据挑走了。查看完整代码:codepen

至此,冒泡排序原理和实现已经说完了。

这里总结一下,冒泡排序不需要额外空间,是本地排序,相等元素是不会交换前后顺序,因而也是稳定排序,时间复杂度为O(n^2),适用于少量数据排序,但实际中用得不多。

冒泡排序,要做到能分分钟手写出来,是需要掌握其排序原理的。每次遍历核心是相邻两两比较,一旦内层遍历能写出来,那么整体就很容易写出来,不需要死记硬背的。

希望有所帮助,本文完。

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