JavaScript排序算法之归并排序

偏执的太偏执、 2022-07-28 01:03 231阅读 0赞

**归并排序的引入**

**             归并排序的命名来自它的实现原理： 把一系列排好序的子序列合并成一个大的完整有序序列。 从理论上讲， 这个算法很容易实现。 我们需要两个排好序的子数组， 然后通过比较数据大小， 先从最小的数据开始插入， 最后合并得到第三个数组。 然而， 在实际情况中， 归并排序还有一些问题， 当我们用这个算法对一个很大的数据集进行排序时， 我们需要相当大的空间来合并存储两个子数组。 就现在来讲， 内存不那么昂贵， 空间不是问题， 因此值得我们去实现一下归并排序， 比较它和其他排序算法的执行效率。**

自底向上的排序方法

采用非递归或者迭代版本的归并排序是一个自底向上的过程。 这个算法首先将数据集分解为一组只有一个元素的数组。 然后通过创建一组左右子数组将它们慢慢合并起来， 每次合并都保存一部分排好序的数据， 直到最后剩下的这个数组所有的数据都已完美排序。 下图演示了自底向上的归并排序算法如何运行的。

![Image 1][]

代码测试：

1.所调用的函数：

**function CArray**(numElements) \{  
   this.dataStore = \[\];  
   this.toString = toString;

this.numElements = numElements;

this.setData = setData;                 //随机生成一组数  
   this.mergeSort=mergeSort;  
   this.mergeArrays=mergeArrays;  
   for (var i = 0; i < numElements; ++i) \{  
      this.dataStore\[i\] = i;  
   \}  
\}

**function setData() \{**   
   for (var i = 0; i < this.numElements; ++i) \{  
      this.dataStore\[i\] = Math.floor(Math.random() \*  
                          (this.numElements+1));  
   \}  
\}

function toString() \{   
   var retstr = "";  
   for (var i = 0; i < this.dataStore.length; ++i) \{  
      retstr += this.dataStore\[i\] + " ";  
      if (i > 0 && i % 10 == 0) \{  
         retstr += "\\n";  
      \}  
   \}  
   return retstr;  
\}  
**function mergeSort()** \{  
        if (this.dataStore.length < 2) \{  
        return;  
        \}  
        var step = 1;  
        var left, right;  
        while (step < this.dataStore.length) \{  
        left = 0;  
        right = step;  
        while (right + step <= this.dataStore.length) \{  
        mergeArrays(this.dataStore, left, left+step, right, right+step);  
        left = right + step;  
        right = left + step;  
        \}  
        if (right < this.dataStore.length) \{  
        mergeArrays(this.dataStore, left, left+step, right, this.dataStore.length);  
        \}  
        step \*= 2;  
    \}  
\}  
  
**function mergeArrays**(arr,startLeft, stopLeft, startRight, stopRight) \{  
        var rightArr = new Array(stopRight - startRight + 1);  
        var leftArr = new Array(stopLeft - startLeft + 1);  
        k = startRight;  
        for (var i = 0; i < (rightArr.length-1); ++i) \{  
        rightArr\[i\] = arr\[k\];  
        ++k;  
        \} k  
        = startLeft;  
        for (var i = 0; i < (leftArr.length-1); ++i) \{  
        leftArr\[i\] = arr\[k\];  
        ++k;  
        \}  
        rightArr\[rightArr.length-1\] = Infinity; // 哨兵值  
        leftArr\[leftArr.length-1\] = Infinity; // 哨兵值  
        var m = 0;  
        var n = 0;  
        for (var k = startLeft; k < stopRight; ++k) \{  
        if (leftArr\[m\] <= rightArr\[n\]) \{  
        arr\[k\] = leftArr\[m\];  
        m++;  
        \}  
        else \{  
        arr\[k\] = rightArr\[n\];  
        n++;  
        \}  
        \}  
        alert("left array - ", leftArr\[m\]);  
        alert("right array - ", rightArr\[n\]);  
        \}  
  
**说明：**函数中的关键点就是  step  这个变量， 它用来控制  mergeArrays()  函数生成的leftArr  和  rightArr  这两个子序列的大小。 通过控制子序列的大小， 处理排序是比较高效的， 因为它在对小数组进行排序时不需要花费太多时间。 合并之所以高效， 还有一个原因， 由于未合并的数据已经是排好序的， 将它们合并到一个有序数组的过程非常容易  
**测试**

var nums = new CArray(10);  
nums.setData();  
alert(nums.toString());  
nums.mergeSort();  
alert(nums.toString());

[Image 1]:

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