这篇文章主要介绍JavaScript中基本排序算法定义与效率比较的示例分析,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们一定要看完!
一、数组测试平台
javascript数据结构与算法--基本排序(封装基本数组的操作),封装常规数组操作的函数,比如:插入新数据,显示数组数据,还有交换数组元素等操作来调用不同的排序算法
function CArray(numElements) {
this.dataStore = [];
this.pos = 0;//是一个索引值,默认为0,从第一个开始
this.numElements = numElements;//是保存所有的数组元素
this.insert = insert;//向数组中插入一个元素的方法
this.toString = toString;//显示数组中所有元素
this.clear = clear;//清空数组数据
this.setData = setData;//生成了存储在数组中的随机数字
this.swap = swap;//交换数组中两个元素的位置
this.bubbleSort = bubbleSort;
for (var i = 0; i < numElements.length; ++i) {
this.dataStore[i] = numElements[i];
}
}
function setData() {
for (var i = 0; i < this.numElements; ++i) {
this.dataStore[i] = Math.floor(Math.random() *
(this.numElements+1));
}
}
function clear() {
for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
this.dataStore[i] = 0;
}
}
function insert(element) {
this.dataStore[this.pos++] = element;
}
function toString() {
var retstr = "";
for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
retstr += this.dataStore[i] + " ";
if (i > 0 && i % 10 == 0) {
retstr += "\n";
}
}
return retstr;
}
function swap(arr, index1, index2) {
var temp = arr[index1];
arr[index1] = arr[index2];
arr[index2] = temp;
}
//测试生成一组数组数据(随机数)
var numElements = 100;
var myNums = new CArray(numElements);
myNums.setData();
console.log(myNums.toString());
17 94 81 80 25 24 73 76 24 35 81
63 81 59 4 76 30 47 73 98 18
54 36 53 47 22 60 88 41 66 24
73 94 40 45 72 74 14 61 92 48
36 12 42 11 12 82 24 84 60 1
17 98 63 36 84 13 18 50 89 26
98 1 6 54 52 69 6 52 98 14
79 28 19 69 76 99 97 100 10 7
24 54 81 73 18 21 45 73 66 30
28 56 54 21 88 31 20 86 48
二、冒泡排序算法
我们先来了解一下冒泡排序算法,它是最慢的排序算法之一,但也是一种最容易实现的排序算法。
之所以叫冒泡排序是因为使用这种排序算法排序时,数据值会像气泡一样从数组的一端漂浮到另一端。
假设正在将一组数字按照升序排列,较大的值会浮动到数组的右侧,而较小的值则会浮动到数组的左侧。
之所以会产生这种现象是因为算法会多次在数组中移动,比较相邻的数据,当左侧值大于右侧值时将它们进行互换。
JS代码如下:
function CArray(numElements) {
this.dataStore = [];
this.pos = 0;//是一个索引值,默认为0,从第一个开始
this.numElements = numElements;//是保存所有的数组元素
this.insert = insert;//向数组中插入一个元素的方法
this.toString = toString;//显示数组中所有元素
this.clear = clear;//清空数组数据
this.setData = setData;//生成了存储在数组中的随机数字
this.swap = swap;//交换数组中两个元素的位置
this.bubbleSort = bubbleSort;//冒泡算法
for (var i = 0; i < numElements.length; ++i) {
this.dataStore[i] = numElements[i];
}
}
function setData() {
for (var i = 0; i < this.numElements; ++i) {
this.dataStore[i] = Math.floor(Math.random() *
(this.numElements+1));
}
}
function clear() {
for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
this.dataStore[i] = 0;
}
}
function insert(element) {
this.dataStore[this.pos++] = element;
}
function toString() {
var retstr = "";
for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
retstr += this.dataStore[i] + " ";
if (i > 0 && i % 10 == 0) {
retstr += "\n";
}
}
return retstr;
}
function swap(arr, index1, index2) {
var temp = arr[index1];
arr[index1] = arr[index2];
arr[index2] = temp;
}
function bubbleSort() {
var numElements = this.dataStore.length;
for (var outer = numElements; outer >= 2; --outer) {
for (var inner = 0; inner <= outer-1; ++inner) {
if (this.dataStore[inner] > this.dataStore[inner+1]) {
swap(this.dataStore, inner, inner+1);
}
}
console.log("outer为" + outer + ": " + this.toString());
}
}
//测试冒泡排序算法
var numElements = [2,4,1,3];
var myNums = new CArray(numElements);
console.log("原来的数组:"+myNums.toString());
myNums.bubbleSort();
console.log("排序后的数组:"+myNums.toString());
冒泡算法代码分析如下:
原先数组为 [2,4,1,3];
1. outer为4的时候
1. inner为0,值为2,inner+1为1,值为4,不符合,不交换。
2. inner为1,值为4,inner+1为2,值为1,交换,数组变为[2,1,4,3]
3. inner为2,值为4,inner+1为3,值为3,交换 数组变为[2,1,3,4]
4. inner为3,值为4,inner+1为4,不符合 不交换。
2. outer为3的时候
1. inner为0,值为2,inner+1为1,值为1,交换 数组变为[1,2,3,4]
2. inner为1, 值为2,inner+1为2,值为3 不符合 不交换。
3. inner为2, 值为3,inner+1为3,值为4,不符合 不交换。
再下面继续循环都不符合条件,所以如上就是最后一步了。这就是冒泡排序。
三、选择排序算法
选择排序从数组的开头开始,将第一个元素和其他元素进行比较。
检查完所有元素后,最小的元素会被放到数组的第一个位置,然后算法会从第二个位置继续。
这个过程一直进行,当进行到数组的倒数第二个位置时,所有的数据便完成了排序。
选择排序会用到嵌套循环。
外循环从数组的第一个元素移动到倒数第二个元素;
内循环从第二个数组元素移动到最后一个元素,查找比当前外循环所指向的元素小的元素。
每次内循环迭代后,数组中最小的值都会被赋值到合适的位置。
JS代码如下:
function CArray(numElements) {
this.dataStore = [];
this.pos = 0;//是一个索引值,默认为0,从第一个开始
this.numElements = numElements;//是保存所有的数组元素
this.insert = insert;//向数组中插入一个元素的方法
this.toString = toString;//显示数组中所有元素
this.clear = clear;//清空数组数据
this.setData = setData;//生成了存储在数组中的随机数字
this.swap = swap;//交换数组中两个元素的位置
this.selectionSort = selectionSort;//选择排序算法
for (var i = 0; i < numElements.length; ++i) {
this.dataStore[i] = numElements[i];
}
}
function setData() {
for (var i = 0; i < this.numElements; ++i) {
this.dataStore[i] = Math.floor(Math.random() *
(this.numElements+1));
}
}
function clear() {
for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
this.dataStore[i] = 0;
}
}
function insert(element) {
this.dataStore[this.pos++] = element;
}
function toString() {
var retstr = "";
for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
retstr += this.dataStore[i] + " ";
if (i > 0 && i % 10 == 0) {
retstr += "\n";
}
}
return retstr;
}
function swap(arr, index1, index2) {
var temp = arr[index1];
arr[index1] = arr[index2];
arr[index2] = temp;
}
function selectionSort() {
var min, temp;
for (var outer = 0; outer <= this.dataStore.length-2; ++outer) {
min = outer;
for (var inner = outer + 1;inner <= this.dataStore.length-1; ++inner) {
if (this.dataStore[inner] < this.dataStore[min]) {
min = inner;
}
}
swap(this.dataStore, outer, min);
console.log("第"+outer +"次:"+myNums.toString());
}
}
//测试排序算法
var numElements = [2,4,1,3];
var myNums = new CArray(numElements);
console.log("原来的数组:"+myNums.toString());
myNums.selectionSort();
console.log("排序后的数组:"+myNums.toString());
原来的数组:2 4 1 3
第0次:1 4 2 3
第1次:1 2 4 3
第2次:1 2 3 4
排序后的数组:1 2 3 4
四、插入排序算法
插入排序有两个循环。
外循环将数组元素挨个移动,而内循环则对外循环中选中的元素及它前面的那个元素进行比较。
如果外循环中选中的元素比内循环中选中的元素小,那么数组元素会向右移动,为外循环中的这个元素腾出位置
function CArray(numElements) {
this.dataStore = [];
this.pos = 0;//是一个索引值,默认为0,从第一个开始
this.numElements = numElements;//是保存所有的数组元素
this.insert = insert;//向数组中插入一个元素的方法
this.toString = toString;//显示数组中所有元素
this.clear = clear;//清空数组数据
this.setData = setData;//生成了存储在数组中的随机数字
this.swap = swap;//交换数组中两个元素的位置
this.insertionSort = insertionSort;//插入排序算法
for (var i = 0; i < numElements.length; ++i) {
this.dataStore[i] = numElements[i];
}
}
function setData() {
for (var i = 0; i < this.numElements; ++i) {
this.dataStore[i] = Math.floor(Math.random() *
(this.numElements+1));
}
}
function clear() {
for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
this.dataStore[i] = 0;
}
}
function insert(element) {
this.dataStore[this.pos++] = element;
}
function toString() {
var retstr = "";
for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
retstr += this.dataStore[i] + " ";
if (i > 0 && i % 10 == 0) {
retstr += "\n";
}
}
return retstr;
}
function swap(arr, index1, index2) {
var temp = arr[index1];
arr[index1] = arr[index2];
arr[index2] = temp;
}
function insertionSort() {
var temp, inner;
//外循环将数组元素挨个移动
for (var outer = 1; outer <= this.dataStore.length-1; ++outer) {
temp = this.dataStore[outer];//外循环选中的元素temp
inner = outer;
//内循环对外循环中选中的元素temp与temp前面的元素一个个进行比较。
//如果外循环中选中的元素temp比内循环中选中的元素小,那么数组元素会向右移动,为外循环中的这个元素腾出位置
while (inner > 0 && (this.dataStore[inner-1] >= temp)) {
this.dataStore[inner] = this.dataStore[inner-1];
--inner;
}
this.dataStore[inner] = temp;
console.log("第"+outer+"次:"+myNums.toString());
}
}
//测试排序算法
var numElements = [9,1,8,6,2,3,5,4];
var myNums = new CArray(numElements);
console.log("原来的数组:"+myNums.toString());
myNums.insertionSort();
console.log("排序后的数组:"+myNums.toString());
原来的数组:9 1 8 6 2 3 5 4 //先用1和1前面的对比,9比1大,所以9向右移动一个位置,给1腾位置
第1次:1 9 8 6 2 3 5 4 //用8与8前面的对比,9比8大,所以9向右移动一个位置,给8腾位置
第2次:1 8 9 6 2 3 5 4 //用6与6前面的对比,8,9比6大,所以8、9向右移动一个位置,给6腾位置
第3次:1 6 8 9 2 3 5 4
第4次:1 2 6 8 9 3 5 4
第5次:1 2 3 6 8 9 5 4
第6次:1 2 3 5 6 8 9 4
第7次:1 2 3 4 5 6 8 9
排序后的数组:1 2 3 4 5 6 8 9
五、基本排序算法的效率比较
function CArray(numElements) {
this.dataStore = [];
this.pos = 0;//是一个索引值,默认为0,从第一个开始
this.numElements = numElements;//是保存所有的数组元素
this.insert = insert;//向数组中插入一个元素的方法
this.toString = toString;//显示数组中所有元素
this.clear = clear;//清空数组数据
this.setData = setData;//生成了存储在数组中的随机数字
this.swap = swap;//交换数组中两个元素的位置
this.bubbleSort = bubbleSort;//冒泡排序算法
this.selectionSort = selectionSort;//选择排序算法
this.insertionSort = insertionSort;//插入排序算法
for (var i = 0; i < numElements.length; ++i) {
this.dataStore[i] = numElements[i];
}
}
function setData() {
for (var i = 0; i < this.numElements; ++i) {
this.dataStore[i] = Math.floor(Math.random() *
(this.numElements+1));
}
}
function clear() {
for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
this.dataStore[i] = 0;
}
}
function insert(element) {
this.dataStore[this.pos++] = element;
}
function toString() {
var retstr = "";
for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
retstr += this.dataStore[i] + " ";
if (i > 0 && i % 10 == 0) {
retstr += "\n";
}
}
return retstr;
}
function swap(arr, index1, index2) {
var temp = arr[index1];
arr[index1] = arr[index2];
arr[index2] = temp;
}
function bubbleSort() {
var numElements = this.dataStore.length;
for (var outer = numElements; outer >= 2; --outer) {
for (var inner = 0; inner <= outer-1; ++inner) {
if (this.dataStore[inner] > this.dataStore[inner+1]) {
swap(this.dataStore, inner, inner+1);
}
}
// console.log("outer为" + outer + ": " + this.toString());
}
}
function selectionSort() {
var min, temp;
for (var outer = 0; outer <= this.dataStore.length-2; ++outer) {
min = outer;
for (var inner = outer + 1;inner <= this.dataStore.length-1; ++inner) {
if (this.dataStore[inner] < this.dataStore[min]) {
min = inner;
}
}
swap(this.dataStore, outer, min);
// console.log("第"+outer +"次:"+this.toString());
}
}
function insertionSort() {
var temp, inner;
//外循环将数组元素挨个移动
for (var outer = 1; outer <= this.dataStore.length-1; ++outer) {
temp = this.dataStore[outer];//外循环选中的元素
inner = outer;
//内循环则对外循环中选中的元素与它前面的那个元素进行比较。
//如果外循环中选中的元素比内循环中选中的元素小,那么数组元素会向右移动,为外循环中的这个元素腾出位置
while (inner > 0 && (this.dataStore[inner-1] >= temp)) {
this.dataStore[inner] = this.dataStore[inner-1];
--inner;
}
this.dataStore[inner] = temp;
// console.log("第"+outer+"次:"+this.toString());
}
}
var numElements = 10000;
var nums = new CArray(numElements);
nums.setData();
var start = new Date().getTime();
nums.bubbleSort();
var stop = new Date().getTime();
var elapsed = stop - start;
console.log("用冒泡算法,排序 " + numElements + " 个元素耗时 : " + elapsed + " milliseconds.");
start = new Date().getTime();
nums.selectionSort();
stop = new Date().getTime();
elapsed = stop - start;
console.log("用选择算法,排序 " + numElements + " 个元素耗时: " + elapsed + " milliseconds.");
start = new Date().getTime();
nums.insertionSort();
stop = new Date().getTime();
elapsed = stop - start;
console.log("用插入算法,排序 " + numElements + " 个元素耗时: " + elapsed + " milliseconds.");
运行结果:
选择排序和插入排序要比冒泡排序快,插入排序是这三种算法中最快的。
以上是“JavaScript中基本排序算法定义与效率比较的示例分析”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!希望分享的内容对大家有帮助,更多相关知识,欢迎关注编程网行业资讯频道!