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js 各種排序方法和sort方法的區別

今天突發奇想,想明白sort方法是否比各種排序都有優勢,所以就參考別人的程式碼,做了一個測試,結果令人驚訝啊,上程式碼。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0,maximum-scale=1.0,user-scalable=0">
    <title>圖片列表生成互動元件</title>
    <style>
        * {
            margin: 0;
            border: 0;
        }

        html, body {
            height: 100%;
        }

        #div {
            height: 100%;
            width: 100%;
        }
    </style>
</head>
<body>
<div id="div"></div>
<script src="myNeedExtend.js"></script>
<script>
    // ---------- 一些排序演算法
    Sort = {
        // 利用sort進行排序
        systemSort:function(array){
            return array.sort(function(a, b){
                return a - b;
            });
        },
        // 氣泡排序
        bubbleSort:function(array){
            var i = 0, len = array.length,
                j, d;
            for(; i<len; i++){
                for(j=0; j<len; j++){
                    if(array[i] < array[j]){
                        d = array[j];
                        array[j] = array[i];
                        array[i] = d;
                    }
                }
            }
            return array;
        },
        // 快速排序
        quickSort:function(array){
            //var array = [8,4,6,2,7,9,3,5,74,5];
            //var array =[0,1,2,44,4,324,5,65,6,6,34,4,5,6,2,43,5,6,62,43,5,1,4,51,56,76,7,7,2,1,45,4,6,7];
            var i = 0;
            var j = array.length - 1;
            var Sort = function(i, j){
                // 結束條件
                if(i == j ){ return };
                var key = array[i];
                var tempi = i; // 記錄開始位置
                var tempj = j; // 記錄結束位置

                while(j > i){
                    // j <<-------------- 向前查詢
                    if(array[j] >= key){
                        j--;
                    }else{
                        array[i] = array[j]
                        //i++ ------------>>向後查詢
                        while(j > ++i){
                            if(array[i] > key){
                                array[j] = array[i];
                                break;
                            }
                        }
                    }
                }
                // 如果第一個取出的 key 是最小的數
                if(tempi == i){
                    Sort(++i, tempj);
                    return ;
                }
                // 最後一個空位留給 key
                array[i] = key;
                // 遞迴
                Sort(tempi, i);
                Sort(j, tempj);
            }
            Sort(i, j);
            return array;
        },
        // 插入排序
        insertSort:function(array){
            // http://baike.baidu.com/image/d57e99942da24e5dd21b7080
            // http://baike.baidu.com/view/396887.htm
            // var array = [0,1,2,44,4,324,5,65,6,6,34,4,5,6,2,43,5,6,62,43,5,1,4,51,56,76,7,7,2,1,45,4,6,7];
            var i = 1, j, temp, key, len = array.length;
            for(; i < len; i++){
                temp = j = i;
                key = array[j];
                while(--j > -1){
                    if(array[j] > key){
                        array[j+1] = array[j];
                    }else{
                        break;
                    }
                }
                array[j+1] = key;
            }
            return array;
        },
        // 希爾排序
        shellSort:function(array){
            // http://zh.wikipedia.org/zh/%E5%B8%8C%E5%B0%94%E6%8E%92%E5%BA%8F
            // var array = [13,14,94,33,82,25,59,94,65,23,45,27,73,25,39,10];
            // var tempArr = [1750, 701, 301, 132, 57, 23, 10, 4, 1];
            // reverse() 在維基上看到這個最優的步長 較小陣列
            var tempArr = [1031612713, 217378076, 45806244, 9651787, 2034035, 428481, 90358, 19001, 4025, 836, 182, 34, 9, 1];
            //針對大陣列的步長選擇
            var i = 0;
            var tempArrLength = tempArr.length;
            var len = array.length;
            var len2 =  parseInt(len/2);

            for(;i < tempArrLength; i++){
                if(tempArr[i] > len2){
                    continue;
                }
                tempSort(tempArr[i]);
            }
            // 排序一個步長
            function tempSort(temp){
                //console.log(temp) 使用的步長統計
                var i = 0, j = 0, f, tem, key;
                var tempLen = len%temp > 0 ?  parseInt(len/temp) + 1 : len/temp;
                for(;i < temp; i++){// 依次迴圈列
                    for(j=1;/*j < tempLen && */temp * j + i < len; j++){
                        //依次迴圈每列的每行
                        tem = f = temp * j + i;
                        key = array[f];
                        while((tem-=temp) >= 0){
                            // 依次向上查詢
                            if(array[tem] > key){
                                array[tem+temp] = array[tem];
                            }else{
                                break;
                            }
                        }
                        array[tem + temp ] = key;
                    }
                }
            }
            return array;
        }
    };
    testArrs = [];
    for (var i = 10000000; i > 0; i--) {
        testArrs.push(i);
    }

    function test(fun,arr) {
        console.log(arr);
        var oldTime = +new Date();
        var new_arr = Sort[fun](arr);
        var newTime = +new Date();
        console.log(new_arr);
        console.log(newTime-oldTime);
    }

    /*
    * sort排序 systemSort
    * 氣泡排序 bubbleSort
    * 快速排序 quickSort
    * 插入排序 insertSort
    * 希爾排序 shellSort
    *
    * */

    test("systemSort",testArrs);
</script>
</body>
</html>
上面的方法通過測試時間,然後分析哪個排序方法省時,時間就是生命,用對正確的方法,就能省下好多時間,尤其是大資料執行的時候。

首先看執行處理10000個長度陣列時的所用的時間:

* sort排序 systemSort 11
* 氣泡排序 bubbleSort 169
* 快速排序 quickSort 144
* 插入排序 insertSort 139
* 希爾排序 shellSort 3

測試十萬長的陣列資料:

* sort排序 systemSort  63
* 氣泡排序 bubbleSort  16268
* 快速排序 quickSort直接報錯
* 插入排序 insertSort13026
* 希爾排序 shellSort8

測試一百萬的長度的陣列:

* sort排序 systemSort  575
* 氣泡排序 bubbleSort  時間未知
* 快速排序 quickSort直接報錯
* 插入排序 insertSort直接崩潰
* 希爾排序 shellSort93

測試一千萬長的陣列:

* sort排序 systemSort  7039
* 氣泡排序 bubbleSort  沒測
* 快速排序 quickSort沒測
* 插入排序 insertSort沒測
* 希爾排序 shellSort1225

測試一億長的陣列:

* sort排序 systemSort  直接崩潰
* 氣泡排序 bubbleSort  沒測
* 快速排序 quickSort沒測
* 插入排序 insertSort沒測
* 希爾排序 shellSort19864

最後通過測試,在最壞的情況下,發現希爾排序還是最好,竟然比系統的sort排序都快,確實令人驚訝,大家這樣就能看出來在什麼情況需要使用什麼方法進行排序了吧

然後我們進行隨機情況進行測試:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0,maximum-scale=1.0,user-scalable=0">
    <title>圖片列表生成互動元件</title>
    <style>
        * {
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            border: 0;
        }

        html, body {
            height: 100%;
        }

        #div {
            height: 100%;
            width: 100%;
        }
    </style>
</head>
<body>
<div id="div"></div>
<script src="myNeedExtend.js"></script>
<script>
    // ---------- 一些排序演算法
    Sort = {
        // 利用sort進行排序
        systemSort:function(array){
            return array.sort(function(a, b){
                return a - b;
            });
        },
        // 氣泡排序
        bubbleSort:function(array){
            var i = 0, len = array.length,
                j, d;
            for(; i<len; i++){
                for(j=0; j<len; j++){
                    if(array[i] < array[j]){
                        d = array[j];
                        array[j] = array[i];
                        array[i] = d;
                    }
                }
            }
            return array;
        },
        // 快速排序
        quickSort:function(array){
            //var array = [8,4,6,2,7,9,3,5,74,5];
            //var array =[0,1,2,44,4,324,5,65,6,6,34,4,5,6,2,43,5,6,62,43,5,1,4,51,56,76,7,7,2,1,45,4,6,7];
            var i = 0;
            var j = array.length - 1;
            var Sort = function(i, j){
                // 結束條件
                if(i == j ){ return };
                var key = array[i];
                var tempi = i; // 記錄開始位置
                var tempj = j; // 記錄結束位置

                while(j > i){
                    // j <<-------------- 向前查詢
                    if(array[j] >= key){
                        j--;
                    }else{
                        array[i] = array[j]
                        //i++ ------------>>向後查詢
                        while(j > ++i){
                            if(array[i] > key){
                                array[j] = array[i];
                                break;
                            }
                        }
                    }
                }
                // 如果第一個取出的 key 是最小的數
                if(tempi == i){
                    Sort(++i, tempj);
                    return ;
                }
                // 最後一個空位留給 key
                array[i] = key;
                // 遞迴
                Sort(tempi, i);
                Sort(j, tempj);
            }
            Sort(i, j);
            return array;
        },
        // 插入排序
        insertSort:function(array){
            // http://baike.baidu.com/image/d57e99942da24e5dd21b7080
            // http://baike.baidu.com/view/396887.htm
            // var array = [0,1,2,44,4,324,5,65,6,6,34,4,5,6,2,43,5,6,62,43,5,1,4,51,56,76,7,7,2,1,45,4,6,7];
            var i = 1, j, temp, key, len = array.length;
            for(; i < len; i++){
                temp = j = i;
                key = array[j];
                while(--j > -1){
                    if(array[j] > key){
                        array[j+1] = array[j];
                    }else{
                        break;
                    }
                }
                array[j+1] = key;
            }
            return array;
        },
        // 希爾排序
        shellSort:function(array){
            // http://zh.wikipedia.org/zh/%E5%B8%8C%E5%B0%94%E6%8E%92%E5%BA%8F
            // var array = [13,14,94,33,82,25,59,94,65,23,45,27,73,25,39,10];
            // var tempArr = [1750, 701, 301, 132, 57, 23, 10, 4, 1];
            // reverse() 在維基上看到這個最優的步長 較小陣列
            var tempArr = [1031612713, 217378076, 45806244, 9651787, 2034035, 428481, 90358, 19001, 4025, 836, 182, 34, 9, 1];
            //針對大陣列的步長選擇
            var i = 0;
            var tempArrLength = tempArr.length;
            var len = array.length;
            var len2 =  parseInt(len/2);

            for(;i < tempArrLength; i++){
                if(tempArr[i] > len2){
                    continue;
                }
                tempSort(tempArr[i]);
            }
            // 排序一個步長
            function tempSort(temp){
                //console.log(temp) 使用的步長統計
                var i = 0, j = 0, f, tem, key;
                var tempLen = len%temp > 0 ?  parseInt(len/temp) + 1 : len/temp;
                for(;i < temp; i++){// 依次迴圈列
                    for(j=1;/*j < tempLen && */temp * j + i < len; j++){
                        //依次迴圈每列的每行
                        tem = f = temp * j + i;
                        key = array[f];
                        while((tem-=temp) >= 0){
                            // 依次向上查詢
                            if(array[tem] > key){
                                array[tem+temp] = array[tem];
                            }else{
                                break;
                            }
                        }
                        array[tem + temp ] = key;
                    }
                }
            }
            return array;
        }
    };
    testArrs = [];
    for (var i = 0; i < 10000000; i++) {
        testArrs.push(Math.random());
    }

    function test(fun,arr) {
        var oldTime = +new Date();
        var new_arr = Sort[fun](arr);
        var newTime = +new Date();
        console.log(fun);
        console.log(newTime-oldTime);
    }

    /*
    * sort排序 systemSort
    * 氣泡排序 bubbleSort
    * 快速排序 quickSort
    * 插入排序 insertSort
    * 希爾排序 shellSort
    *
    * */

    test("systemSort",testArrs);
    //test("bubbleSort",testArrs);
    //test("quickSort",testArrs);
    test("insertSort",testArrs);
    test("shellSort",testArrs);
</script>
</body>
</html>

測試一千萬長的陣列:

* sort排序 systemSort  8842
* 氣泡排序 bubbleSort  沒測
* 快速排序 quickSort沒測
* 插入排序 insertSort45
* 希爾排序 shellSort1133

在未知的情況和比較好的情況下,插入排序的效率最高