javascript系列之排序算法<一、冒泡、快速、直接插入>

零：数据准备，

给定数组arr=[2,5,4,1,7,3,8,6,9,0];

一：冒泡排序

思想：冒泡排序思想：每一次对比相邻两个数据的大小，小的排在前面，如果前面的数据比后面的大就交换这两个数的位置
要实现上述规则需要用到两层for循环，外层从第一个数到倒数第二个数，内层从外层的后面一个数到最后一个数
特点：排序算法的基础。简单实用易于理解，缺点是比较次数多，效率较低。
实现：

var times=0;  
var bubbleSort=function(arr){  
    for(var i=0;i<arr.length-1;i++){  
        for(var j=i+1;j<arr.length;j++){  
            if(arr[i]>arr[j]){//如果前面的数据比后面的大就交换  
                var temp=arr[i];  
                arr[i]=arr[j];  
                arr[j]=temp;  
            }  
        console.log("第"+(++times)+"次排序后："+arr);  
        }  
    }   
    return arr;  
}  
console.log("The result is:"+bubbleSort(arr));

4.效率：数组长度10，排序次数45次。

二：快速排序

思想：快速排序思想：先找到一个基准点（一般指数组的中部），然后数组被该基准点分为两部分，依次与该基准点数据比较，如果比它小，放左边；反之，放右边。
左右分别用一个空数组去存储比较后的数据。最后递归执行上述操作，直到数组长度<=1;
特点：快速，常用。缺点是需要另外声明两个数组，浪费了内存空间资源。
实现：

var times=0;  
var quickSort=function(arr){   
    //如果数组长度小于等于1无需判断直接返回即可  
    if(arr.length<=1){  
        return arr;  
    }  
    var midIndex=Math.floor(arr.length/2);//取基准点  
    var midIndexVal=arr.splice(midIndex,1);//取基准点的值,splice(index,1)函数可以返回数组中被删除的那个数arr[index+1]  
    var left=[];//存放比基准点小的数组  
    var right=[];//存放比基准点大的数组  
    //遍历数组，进行判断分配  
    for(var i=0;i<arr.length;i++){  
        if(arr[i]<midIndexVal){  
            left.push(arr[i]);//比基准点小的放在左边数组  
        }  
        else{  
            right.push(arr[i]);//比基准点大的放在右边数组  
        }  
        console.log("第"+(++times)+"次排序后："+arr);  
    }  
    //递归执行以上操作,对左右两个数组进行操作，直到数组长度为<=1；  
    return quickSort(left).concat(midIndexVal,quickSort(right));  
};  
console.log(quickSort(arr));

4.效率：数组长度10，排序次数22次。

三：直接插入排序

1.原理：

将n个元素的数列分为已有序和无序两个部分。
数列：{a1，a2，a3，a4，…，an}
将该数列的第一元素视为有序数列，后面都视为无序数列：
{{a1}，{a2，a3，a4，…，an}}
将无序数列中的元素插入到有序数列的对应位置，插入前通过比大小的方式找到其在有序数列中的对应位置。

2.代码实现

function sort(elements){
  //假设第0个元素是一个有序的数列，第1个以后的是无序的序列，
  //所以从第1个元素开始将无序数列的元素插入到有序数列中
  for(var i = 1; i < elements.length; i++){
    //升序
    if(elements[i] < elements[i-1]){
      //取出无序数列中的第i个作为被插入元素
      var guard = elements[i];
      //记住有序数列的最后一个位置，并且将有序数列位置扩大一个
      var j = i - 1;
      elements[i] = elements[j];

      //比大小，找到被插入元素所在的位置
      while(j >= 0 && guard < elements[j]){
        elements[j+1] = elements[j];
        j--;
      }

      //插入
      elements[j+1] = guard;
    }
  }
}

var elements = [10, 9, 8, 7, 6, 5];
console.log('before: ' + elements);
sort(elements);
console.log(' after: ' + elements);

3.效率：

最好：n；最坏：O(n^2)

如果目标是把n个元素的序列升序排列，那么采用插入排序存在最好情况和最坏情况。最好情况就是，序列已经是升序排列了，在这种情况下，需要进行的比较操作需（n-1）次即可。最坏情况就是，序列是降序排列，那么此时需要进行的比较共有n(n-1)/2次。插入排序的赋值操作是比较操作的次数加上 (n-1）次。平均来说插入排序算法的时间复杂度为O(n^2）。因而，插入排序不适合对于数据量比较大的排序应用。但是，如果需要排序的数据量很小，例如，量级小于千，那么插入排序还是一个不错的选择。

三：总结

【转帖】：快速排序通常被认为是高效，快速等特点是使用V8引擎的实现Array.prototype.sort()上有超过23个项目的数组。对于少于23个项目，V8采用插入排序法[2]。
归并排序是快速排序的竞争对手，因为它也是高效，快捷，但有被稳定的好处。这就是为什么Mozilla和Safari中使用它自己的执行Array.prototype.sort()