排序

QuickSort

要实现快速排序，我们需要定义一个方法去递归地对数组进行分区操作，将比基准值小的放在基准值的左边，将比基准值大的放在基准值的右边

基准值一般选择数组第一个、最后一个、中间或随机位置的数据

快速排序算法的性能在很大程度上取决于基准元素的选择策略。当做分区操作的基准元素被选中时，如果它恰好是中间值，这样每次分区操作都会把数组分成两个几乎相等的部分，这种情况下，快速排序的时间复杂度为O(nlogn)。考虑到所有可能的数组排列，快速排序的平均时间复杂度也是O(n log n)。如果每次分区选取的基准元素是最小或者最大的元素，这将导致不平衡的分区，一个子数组将几乎是空的，而另一个子数组包含n-1个元素，这会导致递归调用的深度直接相关于数组的大小，最坏时间复杂度退化为 O(n^2)。

function quickSort(arr) {
  // 如果数组长度小于 2 则无需排序，直接返回
  if (arr.length < 2) {
    return arr
  }
  // 选择最后一项作为基准值
  const pivot = arr[arr.length - 1]
  // 存储比基准值大的数据
  const rightArr = []
  // 存储比基准值小的数据
  const leftArr = []
  // 遍历 分组
  for (let i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
    if (arr[i] < pivot) {
      rightArr.push(arr[i])
    } else {
      leftArr.push(arr[i])
    } 
  }
  // 对左右两个子数组进行递归排序，并将结果与基准值拼接后返回
  return [...quickSort(leftArr), pivot, ...quickSort(rightArr)]
}

Bubble Sort

冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历要排序的列表，比较每对相邻的项目，并把顺序错误的项交换过来。

第一次會將最大的值交換到最後一個 index，接者跑第二次，將第二大的值交換到到處第二個位置，直到陣列中的所有值都由小到大依序排完。

遍历列表的工作是重复进行的，直到没有再需要交换的，这意味着列表已经排序完成。

冒泡排序算法的时间复杂度为 O(n^2)，在最坏的情况下和平均情况下都是如此，因此它适用于项数不多的列表。

function bubbleSort(arr) {
  let n = arr.length;

  // 外循环控制所有轮次的遍历
  for (let i = 0; i < n - 1; i++) {
    // 假设数组已经排序，用于后面检查是否有元素交换
    let swapped = false;
    
    // 内循环控制每轮的比较和交换
    for (let j = 0; j < n - 1 - i; j++) { // - i确保了内层循环每次只处理数组中尚未排序的部分
      // 比较相邻元素
      if (arr[j] > arr[j + 1]) {
        // 交换元素
        [arr[j], arr[j + 1]] = [arr[j + 1], arr[j]];
        // 如果发生了交换，则标记为true
        swapped = true;
      }
    }
    
    // 如果这一轮没有发生交换，说明数组已经是排序好的，可以结束循环
    if (!swapped) {
      break;
    }
  }
  
  return arr;
 }

Selection Sort

首先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，然后，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。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

选择排序的时间复杂度是 O(n^2)，与冒泡排序相同，因为它也使用了两个嵌套循环遍历数组的元素。

function selectionSort(arr) {
  let n = arr.length;

  for (let i = 0; i < n - 1; i++) {
    // 找到从i到n-1范围内最小元素的索引
    let minIndex = i;
    for (let j = i + 1; j < n; j++) {
      if (arr[j] < arr[minIndex]) {
        minIndex = j; // 更新最小元素的索引
      }
    }
    // 如果最小元素不是当前位置，交换这两个元素
    if (minIndex != i) {
      [arr[i], arr[minIndex]] = [arr[minIndex], arr[i]];
    }
  }
  
  return arr;
}

QuickSort​

Bubble Sort​

Selection Sort​

QuickSort

Bubble Sort

Selection Sort