学习JavaScript中的合并排序

吴欣
175 阅读4分钟

合并排序将完整的列表分为子列表或 "n "个子列表，并递归地继续这个过程，直到每个子列表有一个元素。一旦这个 "分而治之 "的过程完成，它就开始合并每个子列表以创建一个排序的列表。

合并排序如何工作

现在我们将借助一个例子来了解合并排序的工作。

让我们考虑另一个合并排序的例子，我们在一个数组中共有7个（奇数）元素，我们将按照升序对它们排序。

[5, 7, 1, 4, 6, 3, 2]

将该数组分为两个子数组

[5, 7, 1] and [4, 6, 3, 2]

同样，每个数组将被划分为两个子数组

[5], [7, 1] and [4, 6], [3, 2]

在这里，四个子数组中，有一个子数组只有一个元素，但其他三个数组仍然有一个以上的元素，所以我们将进一步把这些数组分别分成两个数组。

[5], [7], [1], [4], [6], [3], [2]

现在第一步已经完成，因为每个数组中只有一个项目。现在我们将比较数组元素，将这些单项数组合并成对。

[5, 7], [1, 4], [3, 6], [2]

我们对前两个数组的元素和后两个数组的元素进行比较，把小的数值移到左边，大的数值移到右边。

将对前两个数组的元素和后两个数组的元素进行比较。例如，前两个数组是[5,7]和[1,4]。首先，5将与1进行比较，然后与4进行比较。之后，第二个元素7将经历同样的过程，结果数组将是[1,4,5,7]。现在我们将处理最后两个数组，即[3,6]和[2]。经过比较，我们得到的数组将是[2,3,6]。

 [1, 4, 5, 7] [2, 3, 6]

现在我们有两个数组；[1,4,5,7]和[2,3,6]。让我们把它们分别称为**arrayA [1,4,5,7]和arrayB [2,3,**6]。

首先，数组A的第一个元素 "1"将与数组B的第二个元素 "2"进行比较，较小的数字 "1"将被存储在新的排序数组中

[1]

在下一次迭代中，"2"将与数组A的下一个元素 "4"进行比较。较小的那个 "2"将被存储在新的排序数组中。

[1,2]

这一次，数组A的 "4 "将与数组B的下一个元素 "3 "相比较。因为 "3 "比较小，所以它将被插入到新的排序数组中。

[1,2,3]

这个过程将在两个数组的每个元素上进行，一旦所有元素被比较，结果数组将是；[1,2,3,4,5,6,7]。

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]

JavaScript中的合并排序

我们已经了解了合并排序的工作原理，现在我们将用JavaScript编写代码。

创建一个递归函数来分割未排序的数组，我们把它命名为 "merge_sort"。递归函数总是有一个基例来停止程序。我们将未排序的数组传递给 "merge_sort"函数，在这个函数中，我们通过将数组的长度除以2来找到数组的中间索引。 此外，我们利用 "splice() "方法将数组分成子数组。

function merge_sort(unsortedArray) {
    const midle_index = unsortedArray.length / 2
    if(unsortedArray.length < 2){
      return unsortedArray
    }
    const leftArray = unsortedArray.splice(0, midle_index)
    return mergeArray(merge_sort(leftArray),merge_sort(unsortedArray))
  }

现在，我们将讨论合并两个分割数组的代码。这些拆分的数组已经在 "merge_sort "函数中进行了排序，现在我们要在 "mergeArrays"函数中合并它们。

function mergeArrays(leftArray, rightArray) {
    let ary = []
    while (leftArray.length && rightArray.length) {
        if (leftArray[0] < rightArray[0]) {
            ary.push(leftArray.shift())  
        } else {
            ary.push(rightArray.shift())
        }
    }
    return [ ...ary, ...leftArray, ...rightArray ]
}

在上面给出的函数中，"leftArray "和 "rightArray "是两个排序的数组，我们将它们合并以获得一个单一的排序数组。本例中使用了两个方法："push()"方法在排序数组的末尾添加值，"shift()"方法删除从子数组中选择的值。最后，console.log()方法被用来测试输出。

完整的代码片断是这样的：

function mergeArrays(leftArray, rightArray) {
    let ary = []
    while (leftArray.length && rightArray.length) {
        if (leftArray[0] < rightArray[0]) {
            ary.push(leftArray.shift())  
        } else {
            ary.push(rightArray.shift())
        }
    }
    return [ ...ary, ...leftArray, ...rightArray ]
}
function merge_sort(unsortedArray) {
    const midle_index = unsortedArray.length / 2
    if(unsortedArray.length < 2){
      return unsortedArray
    }
   
    const leftArray = unsortedArray.splice(0, midle_index)
    return mergeArrays(merge_sort(leftArray),merge_sort(unsortedArray))
  }
  unsortedArray = [5, 7, 1, 4, 6, 3, 2];
  console.log(merge_sort(unsortedArray));

输出

结论

合并排序将一个列表划分为子列表，它继续划分列表，直到一个子列表得到一个元素，然后它合并所有的子列表，产生一个新的排序列表。在这篇文章中，我们学习了合并排序的概念，然后考虑了一些例子，最后，我们用JavaScript实现了它们。我们还解释了splice方法、push方法和shift方法如何在JavaScript中工作。

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