js 实现冒泡排序及优化

// 冒泡排序
// 原理就是每一轮循环，将一个最大的值冒泡到最后
// 1.每一趟都是比较相邻两个元素，如果前一个元素大于后一个，则交换两个元素
// 2.第一趟从第一个元素开始进行交换，最后一个元素不参与交换，第二趟最后两个元素不参与交换......以此类推，所以第二层循环要将数组的长度-1-i
// 稳定性：冒泡排序只有当前一个值确实大于后一个值的时候，才会进行交换，所以相同的两个值不会交换，从而是稳定排序
function bubbleSort(arr) {
    if (arr.length < 2) {
        return arr;
    }// 冒泡排序排的趟数=数组的长度-1
    // 第一层 for 循环代表一共排序多少趟
    for (let i = 0; i < arr.length - 1; i++) {// 第二层 for 循环代表每趟需要比较多少次 每趟比较的次数会减i，因为每趟会将最后排好一个元素,排了多少趟，则代表排好了几个元素
        for (let j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
            // 在大于的时候才会交换，等于的时候不交换，所以冒泡排序属于稳定排序算法，不会对相等两个元素执行交换
            // j 为左指针，j + 1 为右指针，左边大于右边时，才会进行交换，目的是最终要把大值冒泡到最后一位
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                let temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
    return arr;
}
console.log("普通冒泡排序");
console.log(bubbleSort([6, 3, 7, 8, 2, 4, 0, 1, 6, 5]));
console.log(bubbleSort([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9]));
console.log(bubbleSort([6, 3, 7, 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8]));
// 一重优化：增加交换过的状态值，当循环一趟，没有交换过，说明数组已经是有序了，下次不需要再次循环了
function bubbleSort1(arr) {
    if (arr.length < 2) {
        return arr;
    }// 冒泡排序排的趟数=数组的长度-1
    // 第一层 for 循环代表一共排序多少趟
    for (let i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        count++;
        let hasSort = true;
        // 第二层 for 循环代表每趟需要比较多少次 每趟比较的次数会减i，因为每趟会将最后排好一个元素,排了多少趟，则代表排好了几个元素
        for (let j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
            // 在大于的时候才会交换，等于的时候不交换，所以冒泡排序属于稳定排序算法，不会对相等两个元素执行交换
            // j=>左指针，j + 1=>右指针
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                // 只要交换过，则不是有序
                hasSort = false;
                let temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
        if (hasSort) {
            break;
        }
    }
    return arr;
}
console.log("一重优化冒泡排序");
console.log(bubbleSort1([6, 3, 7, 8, 2, 4, 0, 1, 6, 5]));
console.log(bubbleSort1([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9]));
console.log(bubbleSort1([6, 3, 7, 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8]));

// 二重优化，如果数列中前半部分是无序的，后半部分是有序，还是会继续遍历后面的值
// 在每一轮排序的最后，记录一下最后一次元素交换的位置，那个位置也就是无序数列的边界，再往后就是有序区了。
function bubbleSort2(arr) {
    if (arr.length < 2) {
        return arr;
    }// 记录最后一次交互元素时当前位置
    let lastChangeIndex = 0;
    // 记录无序数列的右边界
    let sortBorder = arr.length - 1;
    // 冒泡排序排的趟数=数组的长度-1
    // 第一层 for 循环代表一共排序多少趟
    for (let i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
        let hasSort = true;
        // 第二层 for 循环代表每趟需要比较多少次 每趟比较的次数会减i，因为每趟会将最后排好一个元素,排了多少趟，则代表排好了几个元素
        for (let j = 0; j < sortBorder; j++) {
            // 在大于的时候才会交换，等于的时候不交换，所以冒泡排序属于稳定排序算法，不会对相等两个元素执行交换
            // j=>左指针，j + 1=>右指针
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                // 只要交换过，则不是有序
                hasSort = false;
                let temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
                lastChangeIndex = j;
            }
        }
        sortBorder = lastChangeIndex;
        if (hasSort) {
            break;
        }
    }
    return arr;
}
console.log("二重优化冒泡排序");
console.log(bubbleSort2([6, 3, 7, 8, 2, 4, 0, 1, 6, 5]));
console.log(bubbleSort2([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9]));
console.log(bubbleSort2([6, 3, 7, 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8]));