iT邦幫忙

2021 iThome 鐵人賽

DAY 26
0

我們先來用insertion sort algorithm來解題。
雖然他的效率也不高,但這是很好理解且實作的演算法。
偷渡一下隊友的一篇好文 演算法入門理解
下面我就直接敘述insertion sort實作的流程!

先隨便給一個陣列 Array = [5, 2, 3, 9, 3]
我們從陣列中第一個元素開始拜訪,

  1. [ 5 ]

    先把5暫定在第一個位置,接著往第2個數拜訪
    可以想像我們用一個sublist來當作已經排序好的數列

  2. [ 5, 2]
    因為 5 > 2,所以兩個交換(swap)

  3. [ 2, 5] 接著繼續到第3個數

  4. [ 2, 5, 3] 因為 5 > 3,所以 swap
    [ 2, 3 ,5] 然後2!>3,所以不動

  5. [ 2, 3, 5, 9] 因為5 !> 9,不用動
    且前面3個數都已經是排序過的,就不用再做檢查

  6. 自己試試看最後一步應該會是怎麼樣swap吧!

應該是 [ 2, 3, 5, 9, 3] → [ 2, 3, 5, 3, 9] → [ 2, 3, 3, 5, 9] 對吧?

很明顯我們上面的操作都是in place ,所以 空間複雜度O(1)
而平均時間複雜度會是 O(n^2), n是我們array的長度

最後來看程式碼的實作

function insertionSort(array) {
  for( let i = 1; i < array.length; i++){
//一開始 tmp = 1 取 array[1] 和 array[0]比較
		let tmp = i;
		while(tmp > 0 && array[tmp] < array[tmp - 1]){
			swap(tmp, tmp-1, array);
			tmp -= 1;
		}
	}
	return array;
}

const swap = (i, j, array) =>{
	const tmp = array[j];
	array[j] = array[i];
	array[i] = tmp;
}

看完Insertion sort,直接來看Selection sort的執行步驟。

我們一開始就看整個陣列,代表著完全尚未被排序的陣列[5, 2, 3, 9, 3] (目前是整個陣列都是unsorted subarray)
我們把整個array非排序過的數上個色
[ 5, 2, 3, 9, 3 ]

接著我們掃過整個array,取出最小的數,把他和array中還沒被排序的sublist第一個數交換(swap)。

第一回合中,我們找到2。於是我們就把 2 和 5 swap

[2 , 5, 3, 9, 3 ] 現在2就是我們已經排序過的sublist
而剩下的就是我們尚未排序的sublist。

第二回合,我們找到 3,所以再把 3,5 swap 得到 [2 , 3, 5, 9, 3 ]

接著同理操作 [2 , 3, 3, 9, 5 ] → [2 , 3, 3, 5, 9 ] → [2 , 3, 3, 5, 9 ]
很明顯我們上面的操作都是in place ,所以 空間複雜度O(1)
而平均時間複雜度會是 O(n^2), n是我們array的長度

最後來看程式碼的實作

function selectionSort(array) {
  let startIndex = 0;
  while (startIndex < array.length - 1) {
    //紀錄最小數字的index
    let smallestNumIndex = startIndex;
    for (let i = startIndex + 1; i < array.length; i++) {
      if (array[smallestNumIndex] > array[i]) smallestNumIndex = i;
    }
    swap(startIndex, smallestNumIndex, array);
    startIndex++;
  }
  return array;
}

const swap = (i, j, array) => {
  const tmp = array[j];
  array[j] = array[i];
  array[i] = tmp;
};

不知道有沒有人跟我一樣一開始學這兩個算法時,超常把他們搞相反!/images/emoticon/emoticon06.gif
建議大家也多coding幾次,雖然每次都是選最小的數來交換位置,但最大的差異是一開始在挑選比較的樣本基準上不一樣喔。

明日預告:Quick Sort


上一篇
Day 25 : 經典氣泡排序 Bubble Sort
下一篇
Day 27 : 快速排序法 Quick Sort
系列文
30天用JavaScript刷題刷起來!30
圖片
  直播研討會
圖片
{{ item.channelVendor }} {{ item.webinarstarted }} |
{{ formatDate(item.duration) }}
直播中

尚未有邦友留言

立即登入留言