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javascript 冒泡排序是什么意思

趙雅婷1年前6瀏覽0評論

在編程領域中,冒泡排序算法是一種常見的排序算法。它是一種相對簡單的算法,大多數人在學習編程時都學過它。然而,很多人可能并不清楚它具體是如何實現的,以及它能夠實現的排序效果。

冒泡排序的基本思想是通過比較相鄰元素的大小,一邊向上“冒泡”,一邊向下確認元素的位置。這個過程保證了每輪排序完畢后,最后一個元素一定是當前未排序元素中最大的。這個算法的多次遍歷能夠使得整個數組逐漸有序。下面的代碼展示了一個簡單的javascript冒泡排序實現:

function bubbleSort(arr) {
for (let i = 0; i< arr.length - 1; i++) {
for (let j = 0; j< arr.length - i - 1; j++) {
if (arr[j] >arr[j + 1]) {
let temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
return arr;
}

上述代碼中的兩個for循環嵌套起來,可以對數組進行多次比較和移動。第一個循環是為了保證每個元素都能夠被比較一遍,而第二個循環則是實際地進行比較和移動元素。

下面來看一下一個例子,對數組[4, 1, 9, 2, 5, 8] 進行排序。初始數組的順序是[4, 1, 9, 2, 5, 8]。

第一輪冒泡排序后,數組會變為[1, 4, 2, 5, 8, 9]。在第一輪排序中,會進行5次比較,比較結果為[1, 4], [4, 9], [9, 8], [8, 5], [5, 2],可以看到,每次比較都是相鄰的兩個元素。一旦發現前一個元素比后一個元素大,就交換它們的位置。在第一輪排序后,最大的元素9已經確定了位置,它結束了自己的“冒泡”路程。

第二輪后,數組變為[1, 2, 4, 5, 8, 9]。此時,最后一個元素已經固定不變,前面的元素按照同樣的方式被冒泡到了自己的位置上。

經過n次排序后,數組的順序就會是從小到大排列的了。理論上來說,冒泡排序的時間復雜度是O(n^2),效率可能并不是最高的。然而,冒泡排序之所以經常被用到,是因為它易于實現和理解,特別適合于小數據集和已經接近于排序狀態的數組。

最后還要提一下改進的冒泡排序。由于在每一輪排序后,數組中已經不需要再比較最大的元素了,而目前的實現方式卻沒有包含這個步驟。利用一個flag可以改進代碼,以下面代碼為例:

function bubbleSort(arr) {
let i = arr.length - 1;
while (i >0) {
let lastIndex = i;
i = 0;
for (let j = 0; j< lastIndex; j++) {
if (arr[j] >arr[j + 1]) {
let temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
i = j;
}
}
}
return arr;
}

這個算法比起之前實現了一些改進。在每一輪排序之后,lastIndex 記錄了最后一個被交換元素的位置,因為在這個位置之后的元素已經有序。在接下來的輪次中,只需要比較前面的那部分,就可以大大減少比較和移動次數。

冒泡排序雖然不是最優的排序算法,但是它的算法思想卻有著很好的可讀性和理解性。掌握冒泡排序,熟悉它的實現過程,對于理解排序算法的背后的原理和思路,以及逐步提高編程能力都是非常有幫助的。