詳解JavaScript數(shù)組比較函數(shù)compare function

背景

很多朋友在學(xué)習(xí)JavaScript的時候會碰到Array數(shù)組(對象)的一個方法——.sort()的排序問題夕吻,.sort()方法用于對數(shù)組中的元素進行排序。當(dāng)我們數(shù)組中的元素都為字符串時穆端,一般不會有問題,但當(dāng)我們數(shù)組中的元素為數(shù)據(jù)時問題就來了,例如:20與100這兩個元素來排序的話誰更大呢帝美?用sort排序時會因為2比1先敏释,從而得出20大于100這樣的排列結(jié)果库快。因此,對于數(shù)組中的數(shù)字元素的排序我們一般會引入比較函數(shù)钥顽。也就是本文所討論的"compare function"(也可稱之為sortFunction)义屏,對于此函數(shù)與數(shù)據(jù)的sort()方法結(jié)合起來使用的工作機制,很讓人迷惑蜂大,貌似w3schools上也沒講透徹闽铐,下面我們一起來探究下。

關(guān)于數(shù)組的sort()方法

myArray.sort()方法用于將當(dāng)前數(shù)組對象的元素按指定順序進行排序奶浦,并返回排序后的數(shù)組兄墅,該方法對原數(shù)組對象進行重排,并不會在內(nèi)存中創(chuàng)建新的數(shù)組澳叉。

該方法屬于Array對象隙咸,所有主流瀏覽器均支持該方法。

語法
array.sort( sortFunction )

關(guān)于sort方法的參數(shù)
sort方法的參數(shù)必須是一個用于比較排序的函數(shù)成洗,這里稱之為比較函數(shù)五督,英文里常稱之為'sortFunction',為可選瓶殃。
如果省略sortFunction參數(shù)充包,元素將按ASCII字符順序的升序進行排列。
例:

//定義一個數(shù)組myArray
var myArray = []
myArray[0] = "10"
myArray[1] = "5"
myArray[2] = "40"
myArray[3] = "25"
myArray[4] = "1000"
myArray[5] = "1"
//定義一個比較函數(shù)sortFunction
function sortNumber(a,b)
{
return a - b //這里返回a減b的值遥椿,供后續(xù)的sort方法使用
}
console.log(myArray.sort())  //這里為省略sort方法參數(shù)的用法
//sort方法依據(jù)上面自定義的比較函數(shù)所返回的值的正基矮、負淆储、零來決定如何對當(dāng)前兩個數(shù)值進行排序
console.log(myArray.sort(sortNumber)) //1,5,10,25,40,1000

關(guān)于數(shù)組對象的sort方法的返回值
sort()方法的返回值為Array類型,返回排序后的數(shù)組對象愈捅。
在排序過程中遏考,并不會創(chuàng)建新的數(shù)組對象,返回的數(shù)組對象就是經(jīng)過排序后的當(dāng)前數(shù)組本身蓝谨。

如果在使用sort方法時灌具,提供了sort方法的參數(shù)——“比較函數(shù)”(sortFunction),一般來說“比較函數(shù)”(sortfunction)必須攜帶兩個參數(shù)(經(jīng)常被命名為a和b)譬巫,那么該函數(shù)會返回下列值之一:

  • 當(dāng)a小于b的時候咖楣,則返回負值。
  • 當(dāng)a等于b的時候芦昔,則返回零诱贿。
  • 當(dāng)a大于b的時候,則返回正值咕缎。

數(shù)組的sort方法在兩兩比較數(shù)組中的元素值時珠十,如果有指定“比較函數(shù)”,那么其則會依據(jù)“比較函數(shù)”中返回值的正凭豪、負焙蹭、零,來決定當(dāng)前兩個數(shù)組元素的排序嫂伞。

下面是比較函數(shù)的另一種寫法:

//compare()函數(shù)是升序的一種寫法:
function compare(value1,value2){
    if(value1<value2){
        return -1;
    }else if(value1==value2){
        return 0;
    }else{
        return 1;
    }
}

那么我們主要的困惑來了孔厉,數(shù)組的sort方法內(nèi)部到底是如何運作的呢?

數(shù)組的sort()方法的內(nèi)部排序機制——冒泡算法

冒泡排序(Bubble Sort)帖努,是一種計算機科學(xué)領(lǐng)域的較簡單的排序算法撰豺。
它重復(fù)地兩兩比較要排序的數(shù)列,一次比較兩個元素拼余,如果他們的順序錯誤就把他們交換過來污桦。走訪數(shù)列的工作是重復(fù)地進行直到?jīng)]有再需要交換,也就是說該數(shù)列已經(jīng)排序完成匙监。
這個算法的名字由來是因為越大的元素會經(jīng)由交換慢慢“浮”到數(shù)列的頂端凡橱,故名。

冒泡排序算法的運作原理如下:(從后往前)

  • 比較相鄰的元素舅柜。如果第一個比第二個大,就交換他們兩個躲惰。
  • 對每一對相鄰元素作同樣的工作致份,從開始第一對到結(jié)尾的最后一對。在這一點础拨,最后的元素應(yīng)該會是最大的數(shù)氮块。
  • 針對所有的元素重復(fù)以上的步驟绍载,除了最后一個。
  • 持續(xù)每次對越來越少的元素重復(fù)上面的步驟滔蝉,直到?jīng)]有任何一對數(shù)字需要比較击儡。
    冒泡算法的原理如下動畫演示,了解期機制才能真正理解在這過種中sort方法與比較函數(shù)compare function到底一起協(xié)同作了什么:
maopao

現(xiàn)在流行去Flash化蝠引,沒法子上傳了阳谍,只能放附件中,大家自己下載吧螃概。
<a >BubbleSort原理解析動畫下載</a>

冒泡排序細節(jié)

交換排序的基本思想是:兩兩比較待排序記錄的關(guān)鍵字矫夯,發(fā)現(xiàn)兩個記錄的次序相反時即進行交換,直到?jīng)]有反序的記錄為止吊洼。
應(yīng)用交換排序基本思想的主要排序方法有:冒泡排序和快速排序训貌。

具體排序方法

將被排序的記錄數(shù)組R[1..n]垂直排列,每個記錄R[i]看作是重量為R[i].key的氣泡冒窍。根據(jù)輕氣泡不能在重氣泡之下的原則递沪,從下往上掃描數(shù)組R:凡掃描到違反本原則的輕氣泡,就使其向上"飄浮"综液。如此反復(fù)進行款慨,直到最后任何兩個氣泡都是輕者在上,重者在下為止意乓。

(1)初始
  R[1..n]為無序區(qū)樱调。

(2)第一趟掃描
  從無序區(qū)底部向上依次比較相鄰的兩個氣泡的重量,若發(fā)現(xiàn)輕者在下届良、重者在上笆凌,則交換二者的位置。即依次比較(R[n]士葫,R[n-1])乞而,(R[n-1],R[n-2])慢显,…爪模,(R[2],R[1])荚藻;對于每對氣泡(R[j+1]屋灌,R[j]),若R[j+1].key<R[j].key应狱,則交換R[j+1]和R[j]的內(nèi)容共郭。
 第一趟掃描完畢時,"最輕"的氣泡就飄浮到該區(qū)間的頂部,即關(guān)鍵字最小的記錄被放在最高位置R[1]上除嘹。

(3)第二趟掃描
  掃描R[2..n]写半。掃描完畢時,"次輕"的氣泡飄浮到R[2]的位置上……
 最后尉咕,經(jīng)過n-1 趟掃描可得到有序區(qū)R[1..n]

注意:

第i趟掃描時叠蝇,R[1..i-1]和R[i..n]分別為當(dāng)前的有序區(qū)和無序區(qū)。掃描仍是從無序區(qū)底部向上直至該區(qū)頂部年缎。掃描完畢時悔捶,該區(qū)中最輕氣泡飄浮到頂部位置R[i]上,結(jié)果是R[1..i]變?yōu)樾碌挠行騾^(qū)晦款。

因為每一趟排序都使有序區(qū)增加了一個氣泡炎功,在經(jīng)過n-1趟排序之后,有序區(qū)中就有n-1個氣泡缓溅,而無序區(qū)中氣泡的重量總是大于等于有序區(qū)中氣泡的重量蛇损,所以整個冒泡排序過程至多需要進行n-1趟排序。

若在某一趟排序中未發(fā)現(xiàn)氣泡位置的交換坛怪,則說明待排序的無序區(qū)中所有氣泡均滿足輕者在上淤齐,重者在下的原則,因此袜匿,冒泡排序過程可在此趟排序后終止更啄。為此,在下面給出的算法中居灯,引入一個布爾量exchange祭务,在每趟排序開始前,先將其置為FALSE怪嫌。若排序過程中發(fā)生了交換义锥,則將其置為TRUE。各趟排序結(jié)束時檢查exchange岩灭,若未曾發(fā)生過交換則終止算法拌倍,不再進行下一趟排序。

附:
算法介紹 http://student.zjzk.cn/course_ware/data_structure/web/paixu/paixu8.3.1.1.htm

Tag:JavaScript
發(fā)布時間:2015-06-17
修訂時間:2017-05-22

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