JS の一般的な基本アルゴリズムの紹介

アルゴリズムは、特定のデータ構造の入力を特定のデータ構造の出力に変換する単なる関数です。アルゴリズムの内部ロジックによって変換方法が決まります。

基本アルゴリズム

1. 並べ替え

1. バブルソート

//冒泡排序function bubbleSort(arr) {
  for(var i = 1, len = arr.length; i < len - 1; ++i) { 
     for(var j = 0; j <= len - i; ++j) {    
       if (arr[j] > arr[j + 1]) {     
        let temp = arr[j];
        arr[j] = arr[j + 1];
        arr[j + 1] = temp;
      }
    }
  }
}

2. 挿入ソート

//插入排序 过程就像你拿到一副扑克牌然后对它排序一样
function insertionSort(arr) {
  var n = arr.length;  
// 我们认为arr[0]已经被排序，所以i从1开始
  for (var i = 1; i < n; i++) {  
// 取出下一个新元素，在已排序的元素序列中从后向前扫描来与该新元素比较大小
    for (var j = i - 1; j >= 0; j--) {   
        if (arr[i] >= arr[j]) { // 若要从大到小排序，则将该行改为if (arr[i] <= arr[j])即可
        // 如果新元素arr[i] 大于等于 已排序的元素序列的arr[j]，
        // 则将arr[i]插入到arr[j]的下一位置，保持序列从小到大的顺序
        arr.splice(j + 1, 0, arr.splice(i, 1)[0]);       
        // 由于序列是从小到大并从后向前扫描的，所以不必再比较下标小于j的值比arr[j]小的值，退出循环
        break;  
      } else if (j === 0) {        
      // arr[j]比已排序序列的元素都要小，将它插入到序列最前面
        arr.splice(j, 0, arr.splice(i, 1)[0]);
      }
    }
  } 
   return arr;
}

目的が昇順ソートである場合、シーケンスがすでに昇順でソートされていることが最善のケースです。順序の場合、比較する必要があるのは n-1 回だけであり、時間計算量は O(n) です。最悪のシナリオは、シーケンスが元々降順でソートされているため、n(n-1)/2 回の比較が必要となり、時間計算量が O(n^2) になることです。

したがって、平均すると、挿入ソートの時間計算量は O(n^2) になります。明らかに、電力レベルの時間の複雑さは、大量のデータがある状況には挿入ソートが適していないことを意味しますが、一般に、挿入ソートは少量のデータのソートに適しています。

3. クイックソート

//快速排序
function qSort(arr) {
  //声明并初始化左边的数组和右边的数组
  var left = [], right = [];
 //使用数组第一个元素作为基准值
  var base = arr[0];  
 //当数组长度只有1或者为空时，直接返回数组，不需要排序
  if(arr.length <= 1) return arr;  
 //进行遍历
  for(var i = 1, len = arr.length; i < len; i++) {
    if(arr[i] <= base) {    
    //如果小于基准值，push到左边的数组
      left.push(arr[i]);
    } else {    
    //如果大于基准值，push到右边的数组
      right.push(arr[i]);
    }
  }
  //递归并且合并数组元素
  return [...qSort(left), ...[base], ...qSort(right)];
    //return qSort(left).concat([base], qSort(right));}

補足:

このコードでは、次のことがわかります。左部分と右部分をピボットで分割し、その後、再帰的に左部分と右部分のピボットソートを続けることで、クイックソートのテキスト記述が実現されており、このアルゴリズムの実装には問題ありません。

ただし、この実装は非常に理解しやすいです。ただし、この実装にも改善の余地があり、関数内に一時データを格納する配列が左右 2 つ定義されていることがわかりました。再帰の数が増加するにつれて、より多くの一時データが定義および保存され、Ω(n) 個の追加の保存スペースが必要になります。

したがって、多くのアルゴリズムの紹介と同様に、インプレース パーティショニング バージョンはクイック ソートの実装に使用されます。

インプレース分割アルゴリズムの説明

• シーケンスから「ピボット」と呼ばれる要素、つまり最初の要素の位置を選択します。配列のインデックスがインデックスとして使用されます。

• # 配列を走査します。配列番号が基本値以下の場合、インデックス位置の番号を番号とインデックス 1
  # に置き換えます。
##ベース値を現在のインデックス位置と交換します。
上記の 3 つの手順を実行すると、ベース値が中央に配置され、その左側と右側に数字が配置されます。配列は、それぞれ基本値より小さいか大きくなります。このとき、その場で再帰的に分割することでソートされた配列を取得できます。

インプレース分割アルゴリズムの実装

// 交换数组元素位置
function swap(array, i, j) {
    var temp = array[i];
    array[i] = array[j];
    array[j] = temp;
}
function partition(array, left, right) {
    var index = left;
    var pivot = array[right]; // 取最后一个数字当做基准值，这样方便遍历
    for (var i = left; i < right; i++) {
    if (array[i] <= pivot) {
        swap(array, index, i);
        index++;
     }
 }
     swap(array, right, index);
     return index;
     }

インプレース分割を複数回再帰的に行う必要があり、同時に追加のアドレスは必要ないためです。したがって、分割アルゴリズムを実装するときは、元の配列 array、走査する必要がある配列の左側の開始点、および走査する必要がある配列の右側の終点という 3 つのパラメータがあります。

最後に、次の再帰のためにソートされたインデックス値が返されます。このインデックスに対応する値は、インデックスの左側の配列要素より小さく、右側のすべての配列要素より大きくなければなりません。

基本的には、パーティショニング アルゴリズムをさらに最適化できます。d1b18da110a75e1daa1c15b19318673e y，则返回1，这样，排序算法就不用关心具体的比较过程，而是根据比较结果直接排序。

值得注意的例子：

// 看上去正常的结果:
['Google', 'Apple', 'Microsoft'].sort(); // ['Apple', 'Google', 'Microsoft'];
// apple排在了最后:
['Google', 'apple', 'Microsoft'].sort(); // ['Google', 'Microsoft", 'apple']
// 无法理解的结果:
[10, 20, 1, 2].sort(); // [1, 10, 2, 20]

解释原因

第二个排序把apple排在了最后，是因为字符串根据ASCII码进行排序，而小写字母a的ASCII码在大写字母之后。

第三个排序结果，简单的数字排序都能错。

这是因为Array的sort()方法默认把所有元素先转换为String再排序，结果’10’排在了’2’的前面，因为字符’1’比字符’2’的ASCII码小。

因此我们把结合这个原理：

var arr = [10, 20, 1, 2];
    arr.sort(function (x, y) {    
    if (x < y) {        
        return -1;
        }    
            if (x > y) {         
               return 1;
        }        return 0;
    });   
     console.log(arr); // [1, 2, 10, 20]

上面的代码解读一下：传入x，y，如果xec6a33986ca3023cbf194a082708d99dy，返回-1，x后面排，如果x=y，无所谓谁排谁前面。

还有一个，sort()方法会直接对Array进行修改，它返回的结果仍是当前Array，一个例子：

var a1 = ['B', 'A', 'C'];var a2 = a1.sort();
    a1; // ['A', 'B', 'C']
    a2; // ['A', 'B', 'C']
    a1 === a2; // true, a1和a2是同一对象

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以上がJS の一般的な基本アルゴリズムの紹介の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。