【JavaScript】面试手写题精讲之数组(下)

引入

这章主要讲的是数组的排序篇,我们知道面试的时候,数组的排序是经常出现的题目。所以这块还是有必要进行一下讲解的。笔者观察了下前端这块的常用算法排序题,大概可以分为如下

  • 冒泡排–> 稳定排序
  • 插入排序–> 稳定排序
  • 选择排序–> 不稳定排序
  • 快速排序–> 不稳定排序

所以笔者在该章节只会讲解这4大排序算法的实现,至于有些读者问如果面试题出了其他的排序算法呢?例如希尔排序,堆排序等,我个人认为如果一家公司给候选人出堆排序,那我觉得他可能就不太想让候选人通过,如果出希尔排序,那我建议你这次面试可以不用面了,因为95%以上是KPI面试。

【JavaScript】面试手写题精讲之数组(下)_第1张图片 【JavaScript】面试手写题精讲之数组(下)_第2张图片

正文

冒泡排序

冒泡排序工作原理:

  1. 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换它们两个。
  2. 对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。
  3. 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
  4. 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。

时间复杂度: O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)
代码如下:

function bubbleSort(arr) {
  const len = arr.length;
  for (let i = 0; i < len - 1; i++) {
    // 每轮循环最后i个元素已经是有序的,所以内层循环可以减去i
    for (let j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
      // 如果前一个元素大于后一个元素,则交换它们的位置
      if (arr[j] > arr[j + 1]) {
        const temp = arr[j];
        arr[j] = arr[j + 1];
        arr[j + 1] = temp;
      }
    }
  }
  return arr;
}

// 测试
const arr = [2, 3, 1, 4, 5];
console.log(bubbleSort(arr));
// 输出: [1, 2, 3, 4, 5]

插入排序

插入排序工作原理:

  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. 将新元素插入到该位置后。
  6. 重复步骤2~5。

时间复杂度: O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)
代码如下:

function insertionSort(arr) {
  const len = arr.length;
  for (let i = 1; i < len; i++) {
    const key = arr[i];
    let j = i - 1;
    // 将arr[i]元素移到已排序部分的正确位置
    while (j >= 0 && arr[j] > key) {
      arr[j + 1] = arr[j];
      j--;
    }
    arr[j + 1] = key;
  }
  return arr;
}

// 测试
const arr = [2, 3, 1, 4, 5];
console.log(insertionSort(arr));
// 输出: [1, 2, 3, 4, 5]

选择排序

选择排序工作原理:

  1. 在未排序序列中找到最小(或最大)元素,存放到排序序列的起始位置。
  2. 再从剩余未排序元素中继续寻找最小(或最大)元素,然后放到已排序序列的末尾。
  3. 重复第二步,直到所有元素均排序完毕。

时间复杂度: O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)
代码如下:

function selectionSort(arr) {
  const n = arr.length;
  for (let i = 0; i < n; i++) {
    let minIndex = i;
    for (let j = i + 1; j < n; j++) {
      if (arr[j] < arr[minIndex]) {
        minIndex = j;
      }
    }
    if (minIndex !== i) {
      [arr[i], arr[minIndex]] = [arr[minIndex], arr[i]];
    }
  }
  return arr;
}

// 测试
const arr = [2, 3, 1, 4, 5];
console.log(selectionSort(arr));
// 输出: [1, 2, 3, 4, 5]

快速排序

快速排序工作原理:

  1. 从数列中挑出一个元素作为基准(pivot),通常选择第一个或最后一个元素。
  2. 重新排列数列,所有比基准小的元素摆放在基准前面,所有比基准大的元素摆在基准后面(相同的数可以到任一边)。在这个分区结束之后,该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition)操作。
  3. 递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序

时间复杂度: O ( n l o g n ) O(nlogn) O(nlogn)
代码如下:

function quickSort(arr) {
  if (arr.length <= 1) {
    return arr;
  }
  const pivot = arr[0];
  const left = [];
  const right = [];
  for (let i = 1; i < arr.length; i++) {
    if (arr[i] < pivot) {
      left.push(arr[i]);
    } else {
      right.push(arr[i]);
    }
  }
  return [...quickSort(left), pivot, ...quickSort(right)];
}

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