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基本算法:排序and查找(javascript版本)

基本算法:排序and查找(javascript版本)

作者: 竿牍 | 来源:发表于2017-06-05 14:00 被阅读17次

知识扩充:
  时间复杂度:算法的时间复杂度是一个函数,描述了算法的运行时间。时间复杂度越低,效率越高。
  自我理解:一个算法,运行了几次时间复杂度就为多少,如运行了n次,则时间复杂度为O(n)。

1.冒泡排序

解析:1.比较相邻的两个元素,如果前一个比后一个大,则交换位置。
   2.第一轮的时候最后一个元素应该是最大的一个。
   3.按照步骤一的方法进行相邻两个元素的比较,这个时候由于最后一个元素已经是最大的了,所以最后一个元素不用比较。

    timg.jpeg
function bubbleSort(elements){

 for(var i=0;i<elements.length-1;i++){

    for(var j=0;j<elements.length-i-1;j++){

       if(elements[j]>elements[j+1]){
            var swap=elements[j];
            elements[j]=elements[j+1];
            elements[j+1]=swap;
       }
  }
 }
}
 
var elements = [3, 1, 5, 7, 2, 4, 9, 6, 10, 8];
console.log('before: ' + elements);
bubbleSort(elements);
console.log(' after: ' + elements);

2.快速排序

第一步,选择中间的元素45作为"基准"。(基准值可以任意选择,但是选择中间的值比较容易理解。)

image

第二步,按照顺序,将每个元素与"基准"进行比较,形成两个子集,一个"小于45",另一个"大于等于45"。

image

第三步,对两个子集不断重复第一步和第二步,直到所有子集只剩下一个元素为止。

image image image image
 function  quickSort(elements) {
 
  if (elements.length <= 1) { return elements; }
 
    var pivotIndex = Math.floor(elements.length / 2);
 
    var pivot = elements.splice(pivotIndex, 1)[0];
 
 
  var left = [];
 
  var right = [];
 
  for (var i = 0; i < elements.length; i++){
 
    if (elements[i] < pivot) {
 
      left.push(elements[i]);
 
    } else {
 
      right.push(elements[i]);
 
    }
 
  }
 
  return quickSort(left).concat([pivot], quickSort(right));
 
};
 
var elements=[5,6,2,1,3,8,7,1.2,5.5,4.5];
console.log(quickSort(elements));

function  quickSort2(array) {
 
  if (array.length <= 1) { return array; }
 
       var pivot = array[0]; //以数组第1个做为基准点
 
  var left = [];
 
  var right = [];
 
  for (var i = 1; i < array.length; i++){ //从数组第2个元素开始遍历
 
    if (array[i] < pivot) {
 
      left.push(array[i]);
 
    } else {
 
      right.push(array[i]);
 
    }
 
  }
 
  return quickSort(left).concat([pivot], quickSort(right));
 
};

3.选择排序

原理:首先在待排序序列中找到最小元素,放入存储有序序列的数组中,同时从待排序序列中删除这个元素;继续从未排序序列中找到最小元素,然后放入有序序列的数组中,直到待排序序列为空,返回有序序列。

function selectSort (array) {
        var reSort = [];//存储有序序列
        var len    = array.length;
        var min,i;
        for (i = 0; i < len; i ++) {
            min = Math.min.apply(null,array);//待排序序列的最小值
            reSort.push(min);
            array.splice(array.indexOf(min),1);
        }
        return reSort;
    }

4.插入排序

解析:
(1) 从第一个元素开始,该元素可以认为已经被排序
(2) 取出下一个元素,在已经排序的元素序列中从后向前扫描
(3) 如果该元素(已排序)大于新元素,将该元素移到下一位置
(4) 重复步骤3,直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置
(5)将新元素插入到下一位置中
(6) 重复步骤2


image.png
function InsertSort(arr)
{
    var i, j;
    var n = arr.Length;
    var target;

    //假定第一个元素被放到了正确的位置上
    //这样,仅需遍历1 - n-1
    for (i = 1; i < n; i++)
    {
        j = i;
        target = arr[i];

        while (j > 0 && target < arr[j - 1])
        {
            arr[j] = arr[j - 1];
            j--;
        }

        arr[j] = target;
    }
}

4.二分查找

解析:二分查找,也为折半查找。首先要找到一个中间值,通过与中间值比较,大的放又,小的放在左边。再在两边中寻找中间值,持续以上操作,直到找到所在位置为止。
(1)递归方法

function binarySearch(data,item,start,end){
    var end=end || data.length-1;
    var start=start || 0;
    var m=Math.floor((start+end)/2);
    if(item==data[m]){
        return m;
    }else if(item<data[m]){
        return binarySearch(data,item,start,m-1);
    }else{
        return binarySearch(data,item,m+1,end);
    }
    return false;
}

(2)非递归方法

 function binarySearch(data, item){
    var h = data.length - 1,
        l = 0;
    while(l <= h){
        var m = Math.floor((h + l) / 2);
        if(data[m] == item){
            return m;
        }
        if(item > data[m]){
            l = m + 1;
        }else{
            h = m - 1;
        }
    }
  
    return false;
}
var arr=[34,12,5,123,2,745,32,4];
binarySearch(arr,5);

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