JS中常用基礎算法有哪些

小編給大家分享一下JS中常用基礎算法有哪些，希望大家閱讀完這篇文章后大所收獲，下面讓我們一起去探討吧！

一個算法只是一個把確定的數據結構的輸入轉化為一個確定的數據結構的輸出的function。算法內在的邏輯決定了如何轉換。

基礎算法

一、排序

1、冒泡排序

//冒泡排序function bubbleSort(arr) {
  for(var i = 1, len = arr.length; i < len - 1; ++i) { 
     for(var j = 0; j <= len - i; ++j) {    
       if (arr[j] > arr[j + 1]) {     
        let temp = arr[j];
        arr[j] = arr[j + 1];
        arr[j + 1] = temp;
      }
    }
  }
}

2、插入排序

//插入排序 過程就像你拿到一副撲克牌然后對它排序一樣
function insertionSort(arr) {
  var n = arr.length;  
// 我們認為arr[0]已經被排序，所以i從1開始
  for (var i = 1; i < n; i++) {  
// 取出下一個新元素，在已排序的元素序列中從后向前掃描來與該新元素比較大小
    for (var j = i - 1; j >= 0; j--) {   
        if (arr[i] >= arr[j]) { // 若要從大到小排序，則將該行改為if (arr[i] <= arr[j])即可
        // 如果新元素arr[i] 大于等于 已排序的元素序列的arr[j]，
        // 則將arr[i]插入到arr[j]的下一位置，保持序列從小到大的順序
        arr.splice(j + 1, 0, arr.splice(i, 1)[0]);       
        // 由于序列是從小到大并從后向前掃描的，所以不必再比較下標小于j的值比arr[j]小的值，退出循環
        break;  
      } else if (j === 0) {        
      // arr[j]比已排序序列的元素都要小，將它插入到序列最前面
        arr.splice(j, 0, arr.splice(i, 1)[0]);
      }
    }
  } 
   return arr;
}

當目標是升序排序，最好情況是序列本來已經是升序排序，那么只需比較n-1次，時間復雜度O(n)。最壞情況是序列本來是降序排序，那么需比較n(n-1)/2次，時間復雜度O(n^2)。

所以平均來說，插入排序的時間復雜度是O(n^2)。顯然，次方級別的時間復雜度代表著插入排序不適合數據特別多的情況，一般來說插入排序適合小數據量的排序。

3、快速排序

//快速排序
function qSort(arr) {
  //聲明并初始化左邊的數組和右邊的數組
  var left = [], right = [];
 //使用數組第一個元素作為基準值
  var base = arr[0];  
 //當數組長度只有1或者為空時，直接返回數組，不需要排序
  if(arr.length <= 1) return arr;  
 //進行遍歷
  for(var i = 1, len = arr.length; i < len; i++) {
    if(arr[i] <= base) {    
    //如果小于基準值，push到左邊的數組
      left.push(arr[i]);
    } else {    
    //如果大于基準值，push到右邊的數組
      right.push(arr[i]);
    }
  }
  //遞歸并且合并數組元素
  return [...qSort(left), ...[base], ...qSort(right)];
    //return qSort(left).concat([base], qSort(right));}

補充：

在這段代碼中，我們可以看到，這段代碼實現了通過pivot區分左右部分，然后遞歸的在左右部分繼續取pivot排序，實現了快速排序的文本描述，也就是說該的算法實現本質是沒有問題的。

雖然這種實現方式非常的易于理解。不過該實現也是有可以改進的空間，在這種實現中，我們發現在函數內定義了left/right兩個數組存放臨時數據。隨著遞歸的次數增多，會定義并存放越來越多的臨時數據，需要Ω(n)的額外儲存空間。

因此，像很多算法介紹中，都使用了原地（in-place）分區的版本去實現快速排序，我們先介紹什么是原地分區算法。

原地（in-place）分區算法描述

• 從數列中挑出一個元素，稱為"基準"（pivot），數組第一個元素的位置作為索引。

• 遍歷數組，當數組數字小于或者等于基準值，則將索引位置上的數與該數字進行交換，同時索引+1

• 將基準值與當前索引位置進行交換

通過以上3個步驟，就將以基準值為中心，數組的左右兩側數字分別比基準值小或者大了。這個時候在遞歸的原地分區，就可以得到已排序后的數組。

原地分區算法實現

// 交換數組元素位置
function swap(array, i, j) {
    var temp = array[i];
    array[i] = array[j];
    array[j] = temp;
}
function partition(array, left, right) {
    var index = left;
    var pivot = array[right]; // 取最后一個數字當做基準值，這樣方便遍歷
    for (var i = left; i < right; i++) {
    if (array[i] <= pivot) {
        swap(array, index, i);
        index++;
     }
 }
     swap(array, right, index);
     return index;
     }

因為我們需要遞歸的多次原地分區，同時，又不想額外的地址空間所以，在實現分區算法的時候會有3個參數，分別是原數組array，需要遍歷的數組起點left以及需要遍歷的數組終點right。

最后返回一個已經排好序的index值用于下次遞歸，該索引對應的值一定比索引左側的數組元素小，比所有右側的數組元素大。

再次基礎上我們還是可以進一步的優化分區算法，我們發現 <=pivot可以改為<pivot,這樣可以減少一次交換

原地分區版快速排序實現

function quickSort(array) {
    function swap(array, i, j) {
       var temp = array[i];
       array[i] = array[j];
       array[j] = temp;
     }
     function partition(array, left, right) {
        var index = left;
        var pivot = array[right]; // 取最后一個數字當做基準值，這樣方便遍歷
         for (var i = left; i < right; i++) {
             if (array[i] < pivot) {
                 swap(array, index, i);
                 index++;
           }
      }
      swap(array, right, index);        
      return index;
      }
      function sort(array, left, right) {    
          if (left > right) {        
              return;
        }        
        var storeIndex = partition(array, left, right);
        sort(array, left, storeIndex - 1);
        sort(array, storeIndex + 1, right);
    }

    sort(array, 0, array.length - 1);    
    return array;
}

二、字符串

1、回文字符串

//判斷回文字符串
function palindrome(str) {
  var reg = /[\W\_]/g;  
  var str0 = str.toLowerCase().replace(reg, "");  
  var str1 = str0.split("").reverse().join("");  
  return str0 === str1;
}

2、翻轉字符串

function reverseString(str) {
  return str.split("").reverse().join("");
}

3、字符串中出現最多次數的字符

function findMaxDuplicateChar(str) {
  var cnt = {}, //用來記錄所有的字符的出現頻次
      c = ''; //用來記錄最大頻次的字符
  for (var i = 0; i < str.length; i++) {
      var ci = str[i];    
      if (!cnt[ci]) {
      cnt[ci] = 1;
    } else {
      cnt[ci]++;
    }    
      if (c == '' || cnt[ci] > cnt[c]) {
      c = ci;
    }
  }  
      console.log(cnt)  return c;
}

三、數組

1、數組去重

//數組去重
function uniqueArray(arr) {
  var temp = [];  
  for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
      if (temp.indexOf(arr[i]) == -1) {
      temp.push(arr[i]);
    }
  } 
      return temp;  
      //or
  return Array.from(new Set(arr));
}

四、查找

1、二分查找

//二分查找
function binary_search(arr, l, r, v) {
  if (l > r) {  
    return -1;
  }  
   var m = parseInt((l + r) / 2);  
   if (arr[m] == v) {  
     return m;
  } else if (arr[m] < v) {  
       return binary_search(arr, m+1, r, v);
  } else {   
        return binary_search(arr, l, m-1, v);
  }
}

將二分查找運用到之前的插入排序中，形成二分插入排序，據說可以提高效率。但我測試的時候也許是數據量太少，并沒有發現太明顯的差距。。大家可以自己試驗一下~（譬如在函數調用開始和結束使用console.time('插入排序耗時')和console.timeEnd('插入排序耗時')）

五、樹的搜索/遍歷

1、深度優先搜索

//深搜 非遞歸實現
function dfs(node) {
  var nodeList = [];  
  if (node) {  
    var stack = [];
    stack.push(node);   
     while(stack.length != 0) {   
        var item = stack.pop();
      nodeList.push(item);      
        var children = item.children;      
        for (var i = children.length-1; i >= 0; i--) {
             stack.push(children[i]);
      }
    }
  }  return nodeList;
} 
//深搜 遞歸實現
function dfs(node, nodeList) { 
 if (node) {
    nodeList.push(node);    
 var children = node.children;    
 for (var i = 0; i < children.length; i++) {
      dfs(children[i], nodeList);
    }
  }  
 return nodeList;
}

2、廣度優先搜索

//廣搜 非遞歸實現
function bfs(node) {
    var nodeList = [];    
    if (node != null) {     
       var queue = [];
       queue.unshift(node);        
       while (queue.length != 0) {     
           var item = queue.shift();
            nodeList.push(item);            
           var children = item.children;           
            for (var i = 0; i < children.length; i++)
                queue.push(children[i]);
        }
    }    
        return nodeList;
}
//廣搜 遞歸實現
var i=0;  
//自增標識符
function bfs(node, nodeList) {  
  if (node) {
      nodeList.push(node);      
  if (nodeList.length > 1) {
        bfs(node.nextElementSibling, nodeList); //搜索當前元素的下一個兄弟元素
      }
      node = nodeList[i++];
      bfs(node.firstElementChild, nodeList); //該層元素節點遍歷完了，去找下一層的節點遍歷
    }    return nodeList;
}

高階函數衍生算法

1、filter去重

filter也是一個常用的操作，它用于把Array的某些元素過濾掉，然后返回剩下的元素。也可以這么理解，filter的回調函數把Array的每個元素都處理一遍，處理結果返回false則過濾結果去除該元素，true則留下來

用filter()這個高階函數，關鍵在于正確實現一個“篩選”函數。

其實這個篩選函數有多個參數，filter(function (element, index, self)，演示一個使用filter去重，像這樣：

var r,
arr = ['apple', 'strawberry', 'banana', 'pear', 'apple', 'orange', 'orange', 'strawberry'];
r = arr.filter(function (element, index, self) {   
     return self.indexOf(element) === index;        
 //拿到元素，判斷他在數組里第一次出現的位置，是不是和當前位置一樣，
 //一樣的話返回true，不一樣說明重復了，返回false。
});

2、sort排序算法

排序也是在程序中經常用到的算法。無論使用冒泡排序還是快速排序，排序的核心是比較兩個元素的大小。如果是數字，我們可以直接比較，但如果是字符串或者兩個對象呢？

直接比較數學上的大小是沒有意義的，因此，比較的過程必須通過函數抽象出來。通常規定，對于兩個元素x和y，如果認為x < y，則返回-1，如果認為x == y，則返回0，如果認為x > y，則返回1，這樣，排序算法就不用關心具體的比較過程，而是根據比較結果直接排序。

值得注意的例子：

// 看上去正常的結果:
['Google', 'Apple', 'Microsoft'].sort(); // ['Apple', 'Google', 'Microsoft'];
// apple排在了最后:
['Google', 'apple', 'Microsoft'].sort(); // ['Google', 'Microsoft", 'apple']
// 無法理解的結果:
[10, 20, 1, 2].sort(); // [1, 10, 2, 20]

解釋原因

第二個排序把apple排在了最后，是因為字符串根據ASCII碼進行排序，而小寫字母a的ASCII碼在大寫字母之后。

第三個排序結果，簡單的數字排序都能錯。

這是因為Array的sort()方法默認把所有元素先轉換為String再排序，結果’10’排在了’2’的前面，因為字符’1’比字符’2’的ASCII碼小。

因此我們把結合這個原理：

var arr = [10, 20, 1, 2];
    arr.sort(function (x, y) {    
    if (x < y) {        
        return -1;
        }    
            if (x > y) {         
               return 1;
        }        return 0;
    });   
     console.log(arr); // [1, 2, 10, 20]

上面的代碼解讀一下：傳入x，y，如果x<y，返回-1，x與前面排，如果x>y，返回-1，x后面排，如果x=y，無所謂誰排誰前面。

還有一個，sort()方法會直接對Array進行修改，它返回的結果仍是當前Array，一個例子：

var a1 = ['B', 'A', 'C'];var a2 = a1.sort();
    a1; // ['A', 'B', 'C']
    a2; // ['A', 'B', 'C']
    a1 === a2; // true, a1和a2是同一對象

看完了這篇文章，相信你對JS中常用基礎算法有哪些有了一定的了解，想了解更多相關知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道，感謝各位的閱讀！