深入探究jsarray.sort

一、基本用法

jsarray.sort()是Javascript中的一個方法，可用於對數組進行排序。這個方法可以沒有參數，也可以接受一個函數作為參數。

當沒有參數時，默認按照Unicode位碼的順序進行排序。如果需要對數字進行排序，需要使用比較函數。

    const arr1 = ['banana', 'apple', 'orange'];
    arr1.sort();
    console.log(arr1);  // ['apple', 'banana', 'orange']

    const arr2 = [10, 5, 20];
    arr2.sort();
    console.log(arr2);  // [10, 20, 5]

    const arr3 = [10, 5, 20];
    arr3.sort((a, b) => a - b);
    console.log(arr3);  // [5, 10, 20]

以上示例展示了jsarray.sort()的基本用法。當沒有參數時，sort()方法會按照默認規則排序。當需要對數字進行排序時，需要傳入比較函數。

二、比較函數

比較函數是jsarray.sort()中重要的參數，它決定了排序的規則和結果。

比較函數有兩個參數a和b，表示需要比較的兩個元素。比較函數返回值決定了a和b在排序結果中的位置。

當返回值小於0時，a會排在b的前面；當返回值大於0時，a會排在b的後面；當返回值等於0時，a和b的相對位置不變。

    const arr1 = [10, 5, 20];
    arr1.sort((a, b) => a - b);
    console.log(arr1);  // [5, 10, 20]

    const arr2 = [10, 5, 20];
    arr2.sort((a, b) => b - a);
    console.log(arr2);  // [20, 10, 5]

    const arr3 = [{name: 'apple', price: 1}, {name: 'banana', price: 2}, {name: 'orange', price: 3}];
    arr3.sort((a, b) => a.price - b.price);
    console.log(arr3);  // [{name: 'apple', price: 1}, {name: 'banana', price: 2}, {name: 'orange', price: 3}]

以上示例展示了比較函數的用法。第一個例子表示從小到大排序，第二個例子表示從大到小排序，第三個例子表示按照price屬性從小到大排序。

三、穩定排序

穩定排序是指排序前後，排序實現對於相等元素的順序不變。在實際開發中，穩定排序尤為重要。

jsarray.sort()默認是非穩定排序，但是可以通過比較函數實現穩定排序。

    const arr1 = [{name: 'apple', price: 1}, {name: 'banana', price: 2}, {name: 'orange', price: 3}, {name: 'apple2', price: 1}];
    arr1.sort((a, b) => {
        if (a.price  b.price) {
            return 1;
        } else {
            if (a.name  b.name) {
                return 1;
            } else {
                return 0;
            }
        }
    });
    console.log(arr1);
    // [{name: 'apple', price: 1}, {name: 'apple2', price: 1}, {name: 'banana', price: 2}, {name: 'orange', price: 3}]

以上示例演示了如何實現穩定排序。當元素價格相等時，再比較元素名稱的大小。

四、jsarray.sort()的實現方法

jsarray.sort()是在ECMAScript標準中規定的。大多數現代瀏覽器使用的是快排演算法。

快排演算法的基本思想是選取一個基準值，將數組分成左右兩部分，左邊部分的所有元素都小於基準值，右邊部分的所有元素都大於基準值，然後遞歸地對左右兩部分進行排序。

    function quickSort(arr) {
        if (arr.length <= 1) {
            return arr;
        }

        const pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2);
        const pivot = arr[pivotIndex];
        const left = [];
        const right = [];

        for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (i === pivotIndex) {
                continue;
            }

            if (arr[i] < pivot) {
                left.push(arr[i]);
            } else {
                right.push(arr[i]);
            }
        }

        return [...quickSort(left), pivot, ...quickSort(right)];
    }

    const arr1 = [10, 5, 20];
    console.log(quickSort(arr1));  // [5, 10, 20]

以上示例展示了快排演算法的實現方法。快排非常高效，但是在某些情況下會退化成O(n^2)的時間複雜度，例如原數組已經有序或者幾乎有序。

五、jsarray.sort()的時間複雜度

對於通用數組排序演算法，最壞時間複雜度是O(nlogn)，平均時間複雜度也是O(nlogn)。但是具體實現排序演算法的時間複雜度和效率都有所不同。

jsarray.sort()的默認排序演算法是快排，時間複雜度為O(nlogn)。但是在某些情況下，例如原數組已經有序或者幾乎有序，快排會退化為O(n^2)的時間複雜度。

除了快排，Chrome瀏覽器還有另一種排序演算法TimSort。TimSort是由Tim Peters在2002年發明的，是一種穩定排序演算法，被用於Python、Java和C#等語言中的實現。TimSort演算法的時間複雜度為O(nlogn)。

六、總結

jsarray.sort()是Javascript中的一個重要方法，可用於對數組進行排序。比較函數是排序規則的決定因素，穩定排序尤為重要。jsarray.sort()默認使用快排演算法實現，快排演算法的時間複雜度為O(nlogn)。在某些情況下會退化為O(n^2)的時間複雜度。除了快排，Chrome瀏覽器還實現了TimSort演算法，TimSort演算法是一種穩定排序演算法，時間複雜度為O(nlogn)。