三种简单的排序方法js实现

一、冒泡排序

冒泡排序规则

冒泡排序是最慢的排序算法之一，之所以叫冒泡排序是因为它会依次（假设这里是正序）遍历数据，并两两比较相邻数据，并按照升序（或降序）将较大（或小）的数据往右移动，这样最大（或最小）的数据就会像气泡一样慢慢浮动到顶端。假如这里有一组降序排序的数据 5，4，3，2，1，想要将它按升序排序，用冒泡排序的过程如下图：

冒泡排序的代码实现：

function bubbleSort(arr) {
  var nums = arr.length;
  var temp = 0;
  for(var i = 0; i < nums - 1; i++) {
    for(var j = 0; j < nums - 1 - i; j++) { // 已经排好的数不需要比较，循环的次数越来越少
      if(arr[j] > arr[j + 1]) { // 两两比较，如果前面一个比后面一个大则交换位置
        temp = arr[j];
        arr[j] = arr[j+1];
        arr[j+1] = temp;
      }
    }
  }
  return arr;
}

二、选择排序

选择排序规则

选择排序按照升序（或降序）的方式从第一个数据开始（假设是正序遍历）：
第一次循环：拿到第一个数据，将其与其后面的数据比较并选取较小（或较大）的数据。将选取的数据再与后面的数据比较…最后获得最小（或最大）数据与第一个数据互换位置。
第二次循环：获取第二个数据，将其与其后面的数据比较并选取较小（或较大）的数据…
最后获得最小（或最大）数据与第二个数据互换位置
以此类推
…
假设有一组数据 5，4，3，2，1，想要将它按升序排序，用选择排序的过程如下图：

选择排序的代码实现：

function selectionSort(arr) {
  var nums = arr.length;
  var min = 0, temp = 0;
  for(var i = 0; i < nums - 1; i++) {
    min = i;
    for(var j = i + 1; j < nums; j++) {
      if(arr[j] < arr[min]) {
        min = j;
      }
    }
    if(min !== i) {
      temp = arr[min];
      arr[min] = arr[i];
      arr[i] = temp;
    }
  }
  return arr;
}

三、插入排序

插入排序规则

插入排序是在一个有序数列中，在正确的位置上插入一个数，使这个数列依旧有序。比如说分别写有1，3，5，2，4这些数字的卡片：
第一步：我们在桌子上先放个1，代表了原始的有序数列；
第二步：拿到了一个3，3比1大，放到1的右边（{1, 3}）；
第三步：拿到了一个5，5比3大，放到3的右边（{1, 3, 5}）；
第四步：拿到了一个2，2比3小比1大，将3以及后面的数字往右移，在3前面插入2（{1, 2, 3, 5}）；
第五步：拿到了一个4，4比5小比3大，将5右移，在5前面插入4（{1, 2, 3, 4, 5}）；

像上面的第四步，在已经排好的数据当中有1，3，5，我们一眼就能看出2介于1跟3之间。但我们在用代码去实现的时候，是不能马上就知道2到底要放在哪两个数之间的。因此我们需要将2去跟数组里面的j数（这里是从右往左）一个个去比对。

插入排序的代码实现：

// 从左往右排序
function insertSortFromLeft(arr) {
  var _length = arr.length, insertNum, temp;
  for(var i = 1; i  < _length; ++i) {
    insertNum= i; //将要插入的数据的起始位置，这里从数组的第二位开始，将数组的第一位认为原始的有序数据
    temp = arr[i];
    while(insertNum > 0 && temp < arr[insertNum - 1]) { // 将要插入的数据与它的前面一位（即为已排序号的数据）比较
      arr[insertNum] = arr[insertNum - 1]; // 如果将要插入的数据比已排序好数据的最右侧数据小，则将后者向右移动一位
      insertNum--;
    }
    arr[insertNum] = temp;
  }
}

从右往左排序
function insertSortFromRight(arr) {
  var _length = arr.length, insertNum, temp;
  for(var i = _length - 2; i > -1; --i) {
    insertNum = i; 
    temp = arr[i];
    while(insertNum < _length - 1 && temp > arr[insertNum + 1]) {
      arr[insertNum] = arr[insertNum + 1];
      insertNum++;
    }
    arr[insertNum] = temp;
  }
}

四、三种排序的时间比较

生成数组

function generateArr(len) {
  var arr = [];
  for(var i = 0; i < len; i++) {
    arr[i] = Math.floor(Math.random()*len + 1);
  }
  return arr;
}

const data100 = generateArr(100);
const data1000 = generateArr(1000);
const data10000 = generateArr(10000);

console.time('100个元素冒泡排序用时：');
bubbleSort(data100);
console.timeEnd('100个元素冒泡排序用时：');

console.time('100个元素选择排序用时：');
selectionSort(data100);
console.timeEnd('100个元素选择排序用时：');

console.time('100个元素插入排序用时：');
insertSort(data100);
console.timeEnd('100个元素插入排序用时：');

console.time('1000个元素冒泡排序用时：');
bubbleSort(data1000);
console.timeEnd('1000个元素冒泡排序用时：');

console.time('1000个元素选择排序用时：');
selectionSort(data1000);
console.timeEnd('1000个元素选择排序用时：');

console.time('1000个元素插入排序用时：');
insertSort(data1000);
console.timeEnd('1000个元素插入排序用时：');

console.time('10000个元素冒泡排序用时：');
bubbleSort(data10000);
console.timeEnd('10000个元素冒泡排序用时：');

console.time('10000个元素选择排序用时：');
selectionSort(data10000);
console.timeEnd('10000个元素选择排序用时：');

console.time('10000个元素插入排序用时：');
insertSort(data10000);
console.timeEnd('10000个元素插入排序用时：');

由打印结果可知，当元素个数越来越多时，冒泡排序最慢，插入排序最快；而如果元素个数在100以内，那么他们的时间是差不多的。