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排序算法:冒泡排序

前言

当面试官问你什么是排序算法?请你用JavaScript实现一个简单的冒泡排序,如果你没掌握,就会被问住。

本文采用图文的方式讲解冒泡排序的特点,分步骤讲解js的实现思路以及相对应的代码,欢迎各位感兴趣的开发者阅读本文😋

概念

从序列的最右边开始比较相邻两个数字的大小,再根据结果交换两个数字的位置,重复这一操作的算法即冒泡排序

特点

  • 从序列的末尾开始比较相邻两个数字的大小
  • 如果比较的数据比左边相邻的数据小,则左移当前比较的数据。
  • 直至当前比较数据的位置等于当前比较次数时,则一轮结束。
  • 比较完一轮后,如果当前轮数不等于序列的长度,则继续从末尾开始比较。

图解示例

如图所示,将下列数字按从小到大的顺序进行排列。

  • 从数据的末尾开始比较相邻两个数字的大小
  • 比较后,发现6<7,故交换位置。
  • 完成后,将6与相邻的数字4进行比较,6>4,故不交换位置
  • 完成后,将4与相邻的数字8进行比较,4<8,故交换位置
  • 重复同样的操作进行比较,直到当前比较的值到数据的最左边为止。
  • 不断对数字进行交换,直到当前比较的数字到了最左边,无相邻数据可比较,序列中最小的数字就会移动到最左边。
  • 继续下一轮排序,从数据的末尾继续进行比较,直到比较到数据的第2个位置为止。
  • 当比较到数据的左边第2个位置时,序列中第2小的数字也就到达了指定位置。
  • 重复上述操作,直到当前比较的数字的位置为当前比较的次数,即排序完成。

实现思路

  • 声明一个函数,参数为一个数组
  • 初始化比较轮数为1
  • 对数组进行遍历
  • 在循环中获取当前比较值在数组中的的下标:数组长度 - 当前循环次数
  • 在循环中获取当前比较值左侧相邻值在数组中的下标:数组长度 - (当前循环的次数+2)
  • 得到下标后,分别获取当前比较值和与之左侧相邻的值
  • 判断当前比较值的数组下标是否等于当前轮数
  • 如果相等则轮数自增1,如果当前轮数不等于数组长度则让循环继续执行
  • 如果不相等,则比较当前值与左侧相邻值的大小,如果当前值<左侧相邻值,则进行位置交换
  • 如果当前轮数等于数组长度,循环结束,返回排序好的数组。

接下来,我们用JavaScript根据实现思路来实现下冒泡排序。

const bubbleSort = function (arr) {
    // 比较的轮数
    let round = 1;
    for (let i = 0; i < arr.length;i++){
        // 当前比较值的位置 = 数组长度 - 当前循环的次数(i从0开始,所以需要+1)
        const compareIndex = arr.length-(i+1);
        // 与当前比较值左侧相邻值的位置 = 数组长度 - (当前循环的次数+2)
        const leftNeighborIndex = arr.length-(i+2);
        // 获取当前比较的值
        const compareVal = arr[compareIndex];
        // 获取与之相邻的左侧值
        const leftNeighborVal = typeof arr[leftNeighborIndex] !=="undefined"?arr[leftNeighborIndex]:"";
        // 如果当前比较值的位置等于轮数(因为轮数是从1开始的,数组下标是从0开始的,所以需要-1)时则一轮结束
        if(compareIndex===round-1){
            console.log(`第${round}轮结束: ${arr},共比较${i}次`);
            // 轮数增加
            round ++;
            // 如果当前轮数不等于数组长度则循环继续
            if(round!==arr.length){
                i = -1;
            }
        } else{
            // 比较当前值与左侧相邻值的大小
            if(compareVal<leftNeighborVal){
                // 交换位置,使用结构赋值实现。[array[index1],array[index2]] = [array[index2],array[index1]]
                [arr[compareIndex],arr[leftNeighborIndex]] = [arr[leftNeighborIndex],arr[compareIndex]];
            }
        }
    }
    return arr;
};

// 声明一个乱序
const dataArr = [5,8,2,7,9,1,10,0];
// 调用函数
console.log(bubbleSort(dataArr));
复制代码

执行结果

双层冒泡和单层冒泡的比较

本来对我的单层冒泡很自信,认为我写的单层效率肯定比双层的效率高,结果啪啪打脸,我拿我写的和网上的双层循环在控制台跑了一遍,才发现我写的简直就是垃圾。

为什么单层的效率低

当我疑惑我的效率为啥慢的时候,我朋友给了我结论,好吧,是我太菜了。

写在最后

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