1. 冒泡排序算法實現(JAVAscript)
//冒泡排序算法(JavaScript)
//author:Hengda
//arr數組
//mode false 升序 ture 降序
function bubbleSort( arr, mode ){
var i, j, temp, len = arr.length;
for( i = len - 1 ; i > 0; i-- ){
for( j = 0; j < i; j++ ){
if( mode ? arr[ j + 1 ] < arr[ j ] : arr[ j + 1 ] > arr[ j ] ){
temp = arr[ j + 1 ];
arr[ j + 1 ] = arr[ j ];
arr[ j ] = temp;
}
}
}
return arr;
}
2. 計數排序算法實現(javascript)
//計數排序算法(javascript)
//author:Hengda
//arr數組
//mode false 升序 ture 降序
function countingSort( arr, mode ){
//i,j為控制變量,temp為交換變量,len為數組的長度
var i, j, temp, len = arr.length;
var countArr = [];//用于原始數組中統計各元素出現的次數
var fillPos;//標記下一個回填位置
var countArrLen;//計數數組的長度
//統計
for( i = 0; i < len; i++ ){
if( countArr[ arr[ i ] ] != null ){
countArr[ arr[ i ] ] ++;
}else{
countArr[ arr[ i ] ] = 1;
}
}
//將數據重新排列回填到原始數組中
//統計
var fillPos = 0;//回填起始位置
var countArrLen = countArr.length;
if( mode ){
//
for( i = countArrLen - 1; i >=0; i-- ){
//
if( countArr[ i ] != null ){
//回填countArr[ i ]個當前值i到原始數組,回填起始位置為fillPos
for( j = 0; j < countArr[ i ]; j++ ){
arr[ fillPos++ ] = i;
}
}
}
}else{
//
for( i = 0; i < countArrLen; i++ ){
//
if( countArr[ i ] != null ){
//回填countArr[ i ]個當前值i到原始數組,回填起始位置為fillPos
for( j = 0; j < countArr[ i ]; j++ ){
arr[ fillPos++ ] = i;
}
}
}
}
//排序完成
return arr;
}
3. 堆排序算法實現(javascript)
//功能: 堆排序(javascript)
//author: Hengda
//arr: 待排序數組
//mode: true 從大到小排序,false 從小到大排序
function heapSort( arr, mode ){
var len = arr.length; //數組的長度
var temp; //用于交換節點值
var endHeapNodeNo; //堆末尾節點在數組中的下標
//將數組調整為二叉堆
for( var i = Math.floor( len / 2 ) - 1; i >= 0; i-- ){
heapNodeSink( arr, i, len, mode );
}
for( var heapLen = len; heapLen > 0; heapLen-- ){
endHeapNodeNo = heapLen - 1;//堆的最后一個節點的序號
//交換堆頂和堆尾元素
temp = arr[ endHeapNodeNo ];
arr[ endHeapNodeNo ] = arr[ 0 ];
arr[ 0 ] = temp;
//對除了堆尾元素組成的堆進行堆頂下沉操作
heapNodeSink( arr, 0, heapLen - 1, mode );
}
return arr;
}
//堆中某節點按升序或者降序遞歸下沉
//author: Hengda
//arr: 待排序數組
//nodeNo: 二叉樹中指定節點的序號/堆數組中的下標
//heapLen: 堆的長度
//mode: true 大的下沉,false 小的下沉
function heapNodeSink( arr, nodeNo, heapLen, mode ){
var leftChild = ( nodeNo + 1 ) * 2 - 1; //做孩子
var rightChild = leftChild + 1; //右孩子
var maxminNo = nodeNo; //最大值的序號
var temp; //用戶變量值得交換
if( mode ){
//
if( heapLen > leftChild && arr[ maxminNo ] > arr[ leftChild ] ){
maxminNo = leftChild;//更新最大節點序號
}
if( heapLen > rightChild && arr[ maxminNo ] > arr[ rightChild ] ){
maxminNo = rightChild;//更新最大節點序號
}
}else{
if( heapLen > leftChild && arr[ maxminNo ] < arr[ leftChild ] ){
maxminNo = leftChild;//更新最大節點序號
}
if( heapLen > rightChild && arr[ maxminNo ] < arr[ rightChild ] ){
maxminNo = rightChild;//更新最大節點序號
}
}
//最大值所在節點有變化,則交換
if( maxminNo != nodeNo ){
//交換
temp = arr[ maxminNo ];
arr[ maxminNo ] = arr[ nodeNo ];
arr[ nodeNo ] = temp;
//繼續下沉操作
heapNodeSink( arr, maxminNo, heapLen, mode );
}
}
4. 插入排序算法實現(javascript)
//插入排序算法(javascript)
//算法原理
//author:Hengda
//2020/1/25
//arr 待排序數組
//mode true 從大到小排列,false 從小到大排列
function insertionSort( arr, mode ){
var i, j, temp, len = arr.length;//len為待排序數組長度 temp為交換變量 i j為控制變量。
//從數組的第二個元素開始逐個往后處理。
for( i = 1; i < len; i++ ){
//將當前被處理元素值記錄下來。
temp = arr[ i ];
//以下標倒序逐一比較當前元素位置之前的所有元素,如果比當前元素大,則逐一向后覆蓋一個元素。
for( j = i - 1; j >= 0 && ( mode ? arr[ j ] < temp : arr[ j ] > temp ); j-- ){
arr[ j + 1 ] = arr[ j ];
}
//將點前被處理元素的值填入最終空缺的位置即 (j + 1) 注意這個 j 已經被for循環做了-1操作,所以這里需要+1。
arr[ j + 1 ] = temp;
}
//遍歷完成后,整個數組即為有序數組。
return arr;
}
5. 歸并排序算法實現(javascript)
//歸并排序算法(javascript)
//author:Hengda
//arr數組
//start 數組中待排序段落的起止位置,len為數據段的長度
//mode false 升序 ture 降序
function mergeSort( arr, start, len ,mode){
var i, j, temp;
//計算左側數據段的位置和長度
var lstart = start;
var llen = Math.floor( len / 2 );
//計算右側數據段的位置和長度
var rstart = lstart + llen;
var rlen = len - llen;
//分別對左右分段進行進行插入排序
if( llen > 4 ) mergeSort( arr, lstart, llen );
if( rlen > 4 ) mergeSort( arr, rstart, rlen );
//對當前數據段進行插入排序
for( i = start + 1; i < len + start; i++ ){
temp = arr[ i ];
for( j = i - 1; j >= start && ( mode ? arr[ j ] < temp : arr[ j ] > temp ); j-- ){
arr[ j + 1 ] = arr[ j ];
}
arr[ j + 1 ] = temp;
}
return arr;
}
6. 選擇排序算法實現(javascript)
//選擇排序算法(javascript)
//author:Hengda
//arr數組
//mode false 升序 ture 降序
function selectionSort( arr, mode ){
//i,j為控制變量,miniMaxNo為標記發現的最大或者最小元素的下標,temp為交換變量,len為數組的長度
var i, j, minMaxNo, temp, len = arr.length;
//
for( i = 0; i < len; i++ ){
//當前位置初始為最小或最大數的位置
minMaxNo = i;
//遍歷后續所有元素與minMaxNo對應的元素做比較,如果比minMaxNo大或者小,則更新minMaxNo的值為新元素的下標
for( j = i; j < len; j++ ){
if( mode ? arr[ j ] > arr[ minMaxNo ] : arr[ j ] < arr[ minMaxNo ] ){
minMaxNo = j;
}
}
//將最終確定的最大或者最小值與當前被處理位置i對應的元素值做交換
temp = arr[ minMaxNo ];
arr[ minMaxNo ] = arr[ i ];
arr[ i ] = temp;
}
//排序完成
return arr;
}
7. 希爾排序算法實現(javascript)
//希爾排序算法(javascript)
//author:Hengda
//arr數組
//mode false 升序 ture 降序
function shellSort( arr, mode ){
//1,j,k為控制變量,gap為分組間隙初始化為1,temp用于交換數據,len數組的長度
var i, j, k, gap = 1, temp, len = arr.length;
//計算合適的分組元素間隙,這里計算得到gap的最大值,這里的5也可以是其他數,值不同,實際排序速度也不同
while( gap< len / 5 ){
gap = gap*5 + 1;
}
//開始排序
while( gap > 0 ){
//以下按分組排序,該排序原理為插入排序,如看不明白,可參考插入排序算法邏輯
for( i = gap; i < len; i++ ){
temp = arr[ i ];
for( j = i - gap; j >= 0 && ( mode ? arr[ j ] < temp : arr[ j ] > temp ); j -= gap ){
arr[ j + gap ] = arr[ j ];
}
arr[ j + gap ] = temp;
}
//縮小分組間隔值
gap = Math.floor( gap / 5 );
}
return arr;
}
8. 快速排序算法實現(javascript)
//快速排序(javascript)
//author:Hengda
//arr數組
//start 待排序數據段的起始下標(含)
//end 待排序數據段終止下標(含)
//mode false 升序 ture 降序
function quickSort( arr, start, end, mode ){
var i,j,temp;
var divValue;
if( start < end ){
//初始化基準值
baseValue = arr[ end ];
j = start;
//遍歷整段數據元素,小于等于基準值的放在基準準直左側(正序),大于等于基準值的放在基準值左側(倒序)
for( i = start; i <= end ; i++ ){
//與基準值作比較
if( mode ? arr[ i ] >= baseValue : arr[ i ] <= baseValue ){
//從左端開始依次排列放置,當前排列位置為$j,把原位置的元素向后交換
temp = arr[ j ];
arr[ j ] = arr[ i ];
arr[ i ] = temp;
//更新下一個應排列的位置
j++;
}
}
//循環中$j在最后的++操作并未使用,這里需要減去,使$j正確標記左右分界元素
j--;
//分界元素在兩端是,則靠近分界元素的一端無需再排序
//分界元素也無需再參與排序,因為左側的一定小于等于分界元素,右側的也一定大于等于分界元素
//分別對分界元素左右兩側的數據段繼續排序
if( j > start ) quickSort( arr, start, j - 1, mode );
if( j < end ) quickSort( arr, j + 1, end, mode );
}
return arr;
}
9. 測試排序1萬個無序數,耗時如下
//測試排序10000個數
testSort( 10000, false );
```
```javascript
jssort.html:388 正在生成 10000個無序數...
jssort.html:392 生成 10000個無序數完成
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 快速排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 22.447265625ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 7.83203125ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 希爾排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 7.2939453125ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 5.231689453125ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 計數排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 7.36083984375ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 7.77392578125ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 插入排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 9.529052734375ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 9.830078125ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 堆排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 8.35107421875ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 2.64990234375ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 歸并排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 82.681884765625ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 114.632080078125ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 選擇排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 96.762939453125ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 151.841064453125ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 冒泡排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 252.561767578125ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 289.15087890625ms
10. 測試排序10萬個無序數,耗時結果如下
//測試排序100000個數
testSort( 100000, false );
```
```javascript
testSort(100000)
jssort.html:386 ---------
jssort.html:388 正在生成 100000個無序數...
jssort.html:392 生成 100000個無序數完成
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 快速排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 10.38818359375ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 11.48193359375ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 希爾排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 22.110107421875ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 19.762939453125ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 計數排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 17.098876953125ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 14.27294921875ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 插入排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 25.2509765625ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 27.105712890625ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 堆排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 24.9130859375ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 26.115966796875ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 歸并排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 4676.212158203125ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 7991.64599609375ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 選擇排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 5662.914794921875ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 12556.882080078125ms
jssort.html:344 ---------
jssort.html:346 冒泡排序:
jssort.html:358 -正序耗時:: 21762.098876953125ms
jssort.html:372 -倒序耗時:: 23281.131103515625ms
以下是測試函數
//測試排序算法函數
//totalNum 測試排序的元素個數
//isPrintArrData 是否打印數組數據
function testSort( totalNum, isPrintArrData ){
//生成測試數據
arr = makeData( totalNum, isPrintArrData );
//1>調用測試函數,對 快速排序 算法進行測試
TestOneSortFunc( arr, 'quickSort', ", 0, arr.length - 1" , "快速排序", isPrintArrData );
//2>調用測試函數,對 希爾排序 算法進行測試
TestOneSortFunc( arr, 'shellSort', "", "希爾排序", isPrintArrData );
//3>調用測試函數,對 計數排序 算法進行測試
TestOneSortFunc( arr, 'countingSort', "", "計數排序", isPrintArrData );
//4>調用測試函數,對 插入排序 算法進行測試
TestOneSortFunc( arr, 'heapSort', "", "插入排序", isPrintArrData );
//5>調用測試函數,對 堆排序 算法進行測試
TestOneSortFunc( arr, 'heapSort', "", "堆排序", isPrintArrData );
//6>調用測試函數,對 歸并排序 算法進行測試
TestOneSortFunc( arr, 'mergeSort', ",0, arr.length", "歸并排序", isPrintArrData );
//7>調用測試函數,對 選擇排序 算法進行測試
TestOneSortFunc( arr, 'selectionSort', "", "選擇排序", isPrintArrData );
//8>調用測試函數,對 冒泡排序 算法進行測試
TestOneSortFunc( arr, 'bubbleSort', "", "冒泡排序", isPrintArrData );
}
//測試一個排序算法函數
function TestOneSortFunc( arr, funcName, funcOtherArgv, textName, isPrintArrData ){
console.log( "---------" );
//arr = makeData( totalNum );
console.log( textName + ":" );
//console.log( "原始數據:" );
//console.log( arr );
//正序
arr1 = arr.slice();
console.time( "-正序耗時:" );
//eval( funcName + "(arr1, 0, arr1.length - 1, false)" );
//, 0, arr1.length - 1
eval( funcName + "(arr1"+ funcOtherArgv +", false)" );
console.timeEnd( "-正序耗時:" );
if( isPrintArrData ){
console.log( "正序排序結果:" );
console.log( arr1 );
}
//逆序
arr2 = arr.slice();
console.time( "-倒序耗時:" );
//eval( funcName + "(arr2, 0, arr2.length - 1, true)" );
//, 0, arr2.length - 1
eval( funcName + "(arr2"+ funcOtherArgv +", true)" );
console.timeEnd( "-倒序耗時:" );
if( isPrintArrData ){
console.log( "倒序排序結果:" );
console.log( arr2 );
}
}
//數據生成函數
function makeData( totalNum, isPrintArrData ){
var arr = [];
var i = totalNum;
console.log( "---------" );
console.log( "正在生成 " + totalNum + "個無序數..." );
while( i-- ){
arr.push( Math.floor( Math.random() * totalNum ) );
}
console.log( "生成 " + totalNum + "個無序數完成" );
if( isPrintArrData ){
console.log( "原始無序數據:" );
console.log( arr );
}
return arr;
}
如果需要打印每個算法的排序結果,把 testSort() 的第二個參數設置為true即可