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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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