2019-06-10 排序算法

0.公共方法
   function swap(arr,a,b){
           var tmp=arr[b];
           arr[b]=arr[a];
           arr[a]=tmp;
       }

     function generateRandomArray(n, rangeL, rangeR) {
         var arr = [];
         for (var i = 0; i < n; i++) {
         arr.push(Math.floor(Math.random() * (rangeR - rangeL + 1))+ rangeL)
     }
       return arr;
 }
      function generateNearlyOrderedArray(n,swapTimes){
           var arr=[];
           for(var i=0;i<n;i++){
               arr[i]=i;
           }
           for(var i=0;i<swapTimes;i++){
               var posx=Math.floor(Math.random()*n)
               var posy=Math.floor(Math.random()*n)
               swap(arr,posx,posy)
           }
           return arr;
      }
   function testSort(sortName, fn,arr,n) {
         var start = Date.now();
         console.log(start)
         fn(arr,n);
         var end = Date.now();
         console.log(end);
         var time = (end - start)/1000;
         if(!isSorted(arr,n))
         {
             console.log("数组还未排序成功!")
               return false;
         }
         console.log(sortName+": "+time+"秒");
       }

      function isSorted(arr, n) {
             for (var i = 0; i < n - 1; i++) {
               if (arr[i + 1] < arr[i])
                 return false;
               return true;
             }
        }

    function copyArray(arr){
           return arr.map(function(item){
                   return item;
           })
      }
 
1. 选择排序

    function selectionSort(arr,n){
        for(var i=0;i<n;i++){
            var minIndex=i;
            for(var j=i+1;j<n;j++){
                if(arr[j]<arr[minIndex])
                minIndex=j
            }
            swap(arr,minIndex,i)
            
        }
    }

    var arrTest=[9,6,13,4,10,8,12]
    selectionSort(arrTest,arrTest.length)
    console.log(arrTest)
2. 插入排序
        function insertionSort(arr, n) {
            if (arguments.length == 3) {
                var l=arguments[1];
                var r=arguments[2]
                for (var i = l + 1; i <= r; i++) {
                    var e = arr[i];
                    var j = null
                    for (j = i; j > 0 && arr[j - 1] > e; j--) {
                        arr[j] = arr[j - 1]
                    }
                    arr[j] = e
                }
            }
            else {
                for (var i = 1; i < n; i++) {
                    var e = arr[i];
                    var j = null
                    for (j = i; j > 0 && arr[j - 1] > e; j--) {
                        arr[j] = arr[j - 1]
                    }
                    arr[j] = e
                }
            }

        }
3. 归并排序
function mergeSort(arr, n) {

            __mergeSort(arr, 0, n - 1);

        }


        // 递归使用归并排序,对arr[l...r]的范围进行排序
        function __mergeSort(arr, l, r) {

            /*      if( l >= r )
                            return; */
            if (r - l <= 15) {
                insertionSort(arr, l, r);
                return;
            }

            var mid = Math.floor((l + r) / 2);
            __mergeSort(arr, l, mid);
            __mergeSort(arr, mid + 1, r);
            if (arr[mid] > arr[mid + 1])
                __merge(arr, l, mid, r);
        }

        // 将arr[l...mid]和arr[mid+1...r]两部分进行归并
        function __merge(arr, l, mid, r) {


            var aux = [];

            for (var i = l; i <= r; i++)
                aux[i - l] = arr[i];

            // 初始化,i指向左半部分的起始索引位置l;j指向右半部分起始索引位置mid+1
            var i = l, j = mid + 1;
            for (var k = l; k <= r; k++) {

                if (i > mid) {  // 如果左半部分元素已经全部处理完毕
                    arr[k] = aux[j - l]; j++;
                }
                else if (j > r) {  // 如果右半部分元素已经全部处理完毕
                    arr[k] = aux[i - l]; i++;
                }
                else if (aux[i - l] < aux[j - l]) {  // 左半部分所指元素 < 右半部分所指元素
                    arr[k] = aux[i - l]; i++;
                }
                else {  // 左半部分所指元素 >= 右半部分所指元素
                    arr[k] = aux[j - l]; j++;
                }
            }

        }
4.1 原始版快速排序
// 对arr[l...r]部分进行partition操作
// 返回p, 使得arr[l...p-1] < arr[p] ; arr[p+1...r] > arr[p]
function __partition(arr,  l,  r){

    var v = arr[l];

    var j = l; // arr[l+1...j] < v ; arr[j+1...i) > v
    for( var i = l + 1 ; i <= r ; i ++ )
        if( arr[i] < v ){
            j ++;
            swap( arr ,j ,i );
        }

    swap( arr , l , j);

    return j;
}

// 对arr[l...r]部分进行快速排序
function __quickSort( arr,  l,  r){

    if( l >= r )
        return;

    var p = __partition(arr, l, r);
    __quickSort(arr, l, p-1 );
    __quickSort(arr, p+1, r);
}

function quickSort( arr,  n){

    __quickSort(arr, 0, n-1);
}
4.2 随机化取值快速排序
function _partition( arr,  l,  r){

    // 随机在arr[l...r]的范围中, 选择一个数值作为标定点pivot
    swap( arr,l , Math.ceil(Math.random(r-l+1))+l );

    var v = arr[l];
    var j = l;
    for( var i = l + 1 ; i <= r ; i ++ )
        if( arr[i] < v ){
            j ++;
            swap( arr,j , i );
        }

    swap( arr,l , j);

    return j;
}

// 对arr[l...r]部分进行快速排序
function _quickSort( arr,  l,  r){

    // 对于小规模数组, 使用插入排序进行优化
    if( r - l <= 15 ){
        insertionSort(arr,l,r);
        return;
    }

    var p = _partition(arr, l, r);
    _quickSort(arr, l, p-1 );
    _quickSort(arr, p+1, r);
}

function quickSort( arr,  n){

    _quickSort(arr, 0, n-1);
}
4.3 双路快速排序
// 双路快速排序的partition
        // 返回p, 使得arr[l...p-1] < arr[p] ; arr[p+1...r] > arr[p]
            function _partition2( arr,  l,  r){

            // 随机在arr[l...r]的范围中, 选择一个数值作为标定点pivot
            swap(arr,l, Math.ceil(Math.random(r - l + 1)) + l);
            var v = arr[l];

            // arr[l+1...i) <= v; arr(j...r] >= v
            var i = l + 1, j = r;
            while (true) {
                // 注意这里的边界, arr[i] < v, 不能是arr[i] <= v
                // 思考一下为什么?
                while (i <= r && arr[i] < v)
                    i++;

                // 注意这里的边界, arr[j] > v, 不能是arr[j] >= v
                // 思考一下为什么?
                while (j >= l + 1 && arr[j] > v)
                    j--;

                // 对于上面的两个边界的设定, 有的同学在课程的问答区有很好的回答:)
                // 大家可以参考: http://coding.imooc.com/learn/questiondetail/4920.html

                if (i > j)
                    break;

                swap(arr,i,j);
                i++;
                j--;
            }

            swap(arr,l, j);

            return j;
        }
    function _quickSort( arr,  l,  r){

        // 对于小规模数组, 使用插入排序进行优化
        if (r - l <= 15) {
            insertionSort(arr, l, r);
            return;
        }

        // 调用双路快速排序的partition
        var p = _partition2(arr, l, r);
        _quickSort(arr, l, p - 1);
        _quickSort(arr, p + 1, r);
    }

        function quickSort( arr,  n){

        _quickSort(arr, 0, n - 1);
    }
4.4递归的三路快速排序算法
        // 递归的三路快速排序算法
            function __quickSort3Ways( arr,  l,  r){

            // 对于小规模数组, 使用插入排序进行优化
            if (r - l <= 15) {
                insertionSort(arr, l, r);
                return;
            }

            // 随机在arr[l...r]的范围中, 选择一个数值作为标定点pivot
            swap(arr,l, Math.ceil(Math.random() * (r - l + 1)) + l);

            var v = arr[l];

            var lt = l;     // arr[l+1...lt] < v
            var gt = r + 1; // arr[gt...r] > v
            var i = l + 1;    // arr[lt+1...i) == v
            while (i < gt) {
                if (arr[i] < v) {
                    swap(arr,i, lt + 1);
                    i++;
                    lt++;
                }
                else if (arr[i] > v) {
                    swap(arr,i, gt - 1);
                    gt--;
                }
                else { // arr[i] == v
                    i++;
                }
            }

            swap(arr,l, lt);

            __quickSort3Ways(arr, l, lt - 1);
            __quickSort3Ways(arr, gt, r);
        }

            function quickSort3Ways( arr,  n){

            __quickSort3Ways(arr, 0, n - 1);
        }


// 比较Merge Sort和双路快速排序和三路快排三种排序算法的性能效率
// 对于包含有大量重复数据的数组, 三路快排有巨大的优势
// 对于一般性的随机数组和近乎有序的数组, 三路快排的效率虽然不是最优的, 但是是在非常可以接受的范围里
// 因此, 在一些语言中, 三路快排是默认的语言库函数中使用的排序算法。比如Java:)

5 原地堆排序
        function heapSort(arr){
          function __shiftDown(arr,n,k){
            while(2*k+1<n){
                    let j=2*k+1;
                    if(j+1<n&& arr[j+1]> arr[j])
                        j+=1;
                    if(arr[k]>= arr[j])
                        break;
                    swap(arr,k,j)
                    k=j
                }
          }
            for(let i=Math.floor(arr.length-1/2);i>=0;i--)
                __shiftDown(arr,arr.length,i)
            
            for(let i=arr.length-1;i>0;i--){
              swap(arr,0,i)
              __shiftDown(arr,i,0)
            }         
        }

序言

  1. 日语输入法打促音

    • きっさてん(kissaten)
    • 如果促音在首位就先输入っ(xtsu)
  2. 片甲名打长音就是破折号キー(ki-)

  3. 连音

    • きゃ kya  きゅ kyu きょ  kyo
    • しゃ sha  しゅ shu  しょ sho
    • ちゃ cha ちゅ chu ちょ cho
    • にゃ nya にゅ nyu にょ yo
    • ひゃ hya ひゅ hyu ひょ hyo
    • みゃ mya みゅ myu みょ myo
    • りゃ rya りゅ ryu りょ yo
  4. 外来词专用音节

    • ツァ tsa ファ  a
    • ウィ wi  ティ  ti  フィ fi  ディ di
    • トゥ tu  ドゥ   du   ヂュ dyu
    • ウェ we シェ  she  チェ che  ツェ tse  フェ fe  ジェ je
    • ウォ wo ツォ  tso  フォ  fo
最后编辑于
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