javascript数据结构与算法--高级排序算法（快速排序法，希尔排序法）

javascript数据结构与算法--高级排序算法（快速排序法，希尔排序法）

一、快速排序算法

/*
* 这个函数首先检查数组的长度是否为0。如果是，那么这个数组就不需要任何排序，函数直接返回。
* 否则，创建两个数组，一个用来存放比基准值小的元素，另一个用来存放比基准值大的元素。
* 这里的基准值取自数组的第一个元素。
* 接下来，这个函数对原始数组的元素进行遍历，根据它们与基准值的关系将它们放到合适的数组中。
* 然后对于较小的数组和较大的数组分别递归调用这个函数。
* 当递归结束时，再将较大的数组和较小的数组连接起来，形成最终的有序数组并将结果返回。
* */
function qSort(arr){
    if (arr.length == 0) {
        return [];
    }
    var left = [];//存储小于基准值
    var right = [];//存储大于基准值
    var pivot = arr[0];
    for (var i = 1; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] < pivot) {
            left.push(arr[i]);
        } else {
            right.push(arr[i]);
        }
    }
    return qSort(left).concat(pivot, qSort(right));
}
var a = [];
for (var i = 0; i < 10; ++i) {
    a[i] = Math.floor((Math.random()*100)+1);
}
//console.log(a);
console.log("排序前： "+a);
console.log("排序后： "+qSort(a));

二、希尔排序算法

function CArray(numElements,gaps) {
    this.dataStore = [];
    this.pos = 0;//是一个索引值，默认为0，从第一个开始
    this.numElements = numElements;//是保存所有的数组元素
    this.insert = insert;//向数组中插入一个元素的方法
    this.toString = toString;//显示数组中所有元素
    this.clear = clear;//清空数组数据
    this.setData = setData;//生成了存储在数组中的随机数字
    this.gaps = gaps;//定义间隔序列
    this.shellSort = shellSort;//希尔排序

    /*将传入的数组，存储在datastore中*/
    for (var i = 0; i < numElements.length; ++i) {
        this.dataStore[i] = numElements[i];
    }
}

function setData() {
    for (var i = 0; i < this.numElements; ++i) {
        this.dataStore[i] = Math.floor(Math.random() *
            (this.numElements+1));
    }
}

function clear() {
    for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
        this.dataStore[i] = 0;
    }
}

function insert(element) {
    this.dataStore[this.pos++] = element;
}

function toString() {
    var retstr = "";
    for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) {
        retstr += this.dataStore[i] + " ";
        if (i > 0 && i % 10 == 0) {
            retstr += "
";
        }
    }
    return retstr;
}

/*
* 外循环控制间隔序列的移动。也就是说，算法在第一次处理数据集时，会检查所有间隔为5的元素。
* 下一次遍历会检查所有间隔为3的元素。
* 最后一次则会对间隔为1的元素，也就是相邻元素执行标准插入排序。
* 在开始做最后一次处理时，大部分元素都将在正确的位置，算法就不必对很多元素进行交换。
* 这就是希尔排序比插入排序更高效的地方。
* */
function shellSort() {
    console.log("排序前"+":  "+myNums.toString());
    for(var g = 0; g < this.gaps.length; ++g) {
        for(var i = this.gaps[g]; i < this.dataStore.length; ++i) {
            var temp = this.dataStore[i];
            for(var j = i; j >= this.gaps[g] && this.dataStore[j - this.gaps[g]] > temp; j -= this.gaps[g]) {
                this.dataStore[j] = this.dataStore[j - this.gaps[g]];
            }
            this.dataStore[j] = temp;
//            console.log(g+"--"+i+":  "+myNums.toString());
        }
        console.log(g+":  "+myNums.toString());
    }

}


// 希尔排序测试代码
var numElements = [0,9,1,8,7,6,2,3,5,4];
var gaps = [3,2,1];
var myNums = new CArray(numElements,gaps);
myNums.shellSort();
console.log("排序后"+":  "+myNums.toString());