JavaScript希尔排序、快速排序、归并排序算法

以var a = [4,2,6,3,1,9,5,7,8,0];为例子。

1.希尔排序。 希尔排序是在插入排序上面做的升级。是先跟距离较远的进行比较的一些方法。

function shellsort(arr){
  var i,k,j,len=arr.length,gap = Math.ceil(len/2),temp;
  while(gap>0){
    for (var k = 0; k < gap; k++) {
      var tagArr = [];
      tagArr.push(arr[k])
      for (i = k+gap; i < len; i=i+gap) {
        temp = arr[i];
        tagArr.push(temp);
        for (j=i-gap; j >-1; j=j-gap) {
          if(arr[j]>temp){
            arr[j+gap] = arr[j];
          }else{
            break;
          }
        }
        arr[j+gap] = temp;
      }
      console.log(tagArr,"gap:"+gap);//输出当前进行插入排序的数组。
      console.log(arr);//输出此轮排序后的数组。
    }
    gap = parseInt(gap/2);
  }
  return arr;
}

过程输出：

[4, 9] "gap:5"
[4, 2, 6, 3, 1, 9, 5, 7, 8, 0]
[2, 5] "gap:5"
[4, 2, 6, 3, 1, 9, 5, 7, 8, 0]
[6, 7] "gap:5"
[4, 2, 6, 3, 1, 9, 5, 7, 8, 0]
[3, 8] "gap:5"
[4, 2, 6, 3, 1, 9, 5, 7, 8, 0]
[1, 0] "gap:5"
[4, 2, 6, 3, 0, 9, 5, 7, 8, 1]
[4, 6, 0, 5, 8] "gap:2"
[0, 2, 4, 3, 5, 9, 6, 7, 8, 1]
[2, 3, 9, 7, 1] "gap:2"
[0, 1, 4, 2, 5, 3, 6, 7, 8, 9]
[0, 1, 4, 2, 5, 3, 6, 7, 8, 9] "gap:1"
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

由输出可以看到。第一轮间隔为5。依次对这些间隔的数组插入排序。
间隔为5：

[4, 9] "gap:5"
[4, 2, 6, 3, 1, 9, 5, 7, 8, 0]
[2, 5] "gap:5"
[4, 2, 6, 3, 1, 9, 5, 7, 8, 0]
[6, 7] "gap:5"
[4, 2, 6, 3, 1, 9, 5, 7, 8, 0]
[3, 8] "gap:5"
[4, 2, 6, 3, 1, 9, 5, 7, 8, 0]
[1, 0] "gap:5"
[4, 2, 6, 3, 0, 9, 5, 7, 8, 1]
[4, 6, 0, 5, 8] "gap:2"
[0, 2, 4, 3, 5, 9, 6, 7, 8, 1]
[2, 3, 9, 7, 1] "gap:2"
[0, 1, 4, 2, 5, 3, 6, 7, 8, 9]
[0, 1, 4, 2, 5, 3, 6, 7, 8, 9] "gap:1"
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

间隔为2：

[4, 2, 6, 3, 0, 9, 5, 7, 8, 1]
 4   6   0   5   8
  2   3   9   7   1 

排序后：
[0, 1, 4, 2, 5, 3, 6, 7, 8, 9]

间隔为1：
排序后：
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]。

2.快速排序。把一个数组以数组中的某个值为标记。比这个值小的放到数组的左边，比这个值得大的放到数组的右边。然后再递归 对左边和右边的数组进行同样的操作。直到排序完成。通常以数组的第一个值为标记。
代码:

function quickSort(arr){
  var len = arr.length,leftArr=[],rightArr=[],tag;
  if(len<2){
    return arr;
  }
  tag = arr[0];
  for(i=1;i<len;i++){
    if(arr[i]<=tag){
      leftArr.push(arr[i])
    }else{
      rightArr.push(arr[i]);
    }
  }
  return quickSort(leftArr).concat(tag,quickSort(rightArr));
}

3.归并排序。把一系列排好序的子序列合并成一个大的完整有序序列。从最小的单位开始合并。然后再逐步合并合并好的有序数组。最终实现归并排序。
合并两个有序数组的方法：

function subSort(arr1,arr2){ 

  var len1 = arr1.length,len2 = arr2.length,i=0,j=0,arr3=[],bArr1 = arr1.slice(),bArr2 = arr2.slice(); 

  while(bArr1.length!=0 || bArr2.length!=0){
    if(bArr1.length == 0){
      arr3 = arr3.concat(bArr2);
      bArr2.length = 0;
    }else if(bArr2.length == 0){
      arr3 = arr3.concat(bArr1);
      bArr1.length = 0;
    }else{
      if(bArr1[0]<=bArr2[0]){
        arr3.push(bArr1[0]);
        bArr1.shift();
      }else{
        arr3.push(bArr2[0]);
        bArr2.shift();
      }
    }
  }
  return arr3;
} 

归并排序：

function mergeSort(arr){
  var len= arr.length,arrleft=[],arrright =[],gap=1,maxgap=len-1,gapArr=[],glen,n;
  while(gap<maxgap){
    gap = Math.pow(2,n);
    if(gap<=maxgap){
      gapArr.push(gap);
    }
    n++;
  }
  glen = gapArr.length;
  for (var i = 0; i < glen; i++) {
    gap = gapArr[i];
    for (var j = 0; j < len; j=j+gap*2) {
      arrleft = arr.slice(j, j+gap);
      arrright = arr.slice(j+gap,j+gap*2);
      console.log("left:"+arrleft,"right:"+arrright);
      arr = arr.slice(0,j).concat(subSort(arrleft,arrright),arr.slice(j+gap*2));
    }
  }
  return arr;
}

排序[4,2,6,3,1,9,5,7,8,0]输出：

left:4 right:2
left:6 right:3
left:1 right:9
left:5 right:7
left:8 right:0
left:2,4 right:3,6
left:1,9 right:5,7
left:0,8 right:
left:2,3,4,6 right:1,5,7,9
left:0,8 right:
left:1,2,3,4,5,6,7,9 right:0,8

看出来从最小的单位入手。
第一轮先依次合并相邻元素：4,2;  6,3; 1,9; 5,7; 8,0
合并完成之后变成： [2,4,3,6,1,9,5,7,0,8]
第二轮以2个元素为一个单位进行合并：[2,4],[3,6];    [1,9],[5,7];    [0,8],[];
合并完成之后变成：[2,3,4,6,1,5,7,9,0,8]
第三轮以4个元素为一个单位进行合并：[2,3,4,6],[1,5,7,9];  [0,8],[]
合并完成之后变成： [1,2,3,4,5,6,7,9,0,8];
第四轮以8个元素为一个单位进行合并： [1,2,3,4,5,6,7,9],[0,8];
合并完成。 [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9];

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