前端面试攻略1------算法部分
1、基本排序的方式
冒泡法(Bubble Sort):
冒泡排序特点:
什么时候最快(Best Cases):
当输入的数据已经是正序时
什么时候最慢(Worst Cases):
当输入的数据是反序时
function bubbleSort(arr) {var len = arr.length;for (var i = 0; i < len; i++) {for (var j = 0; j < len - 1 - i; j++) {if (arr[j] > arr[j+1]) { //相邻元素两两对比var temp = arr[j+1]; //元素交换arr[j+1] = arr[j];arr[j] = temp;}}}return arr; }
快速排序(Quick Sort)
快速排序特点:
又是一种分而治之思想在排序算法上的典型应用。本质上来看,快速排序应该算是在冒泡排序基础上的递归分治法。快速排序的名字起的是简单粗暴,因为一听到这个名字你就知道它存在的意义,就是快,而且效率高! 它是处理大数据最快的排序算法之一了。
快速排序的最坏运行情况是O(n²),比如说顺序数列的快排。但它的平摊期望时间是O(n log n) ,且O(n log n)记号中隐含的常数因子很小,比复杂度稳定等于O(n log n)的归并排序要小很多。所以,对绝大多数顺序性较弱的随机数列而言,快速排序总是优于归并排序。
快速排序的内循环比大多数排序算法都要短小,这意味着它无论是在理论上还是在实际中都要更快。它的主要缺点是非常脆弱,在实现时要非常小心才能避免低劣的性能。
function quickSort(arr, left, right) {var len = arr.length,partitionIndex,left = typeof left != 'number' ? 0 : left,right = typeof right != 'number' ? len - 1 : right;if (left < right) {partitionIndex = partition(arr, left, right);quickSort(arr, left, partitionIndex-1);quickSort(arr, partitionIndex+1, right);}return arr; }function partition(arr, left ,right) { //分区操作var pivot = left, //设定基准值(pivot)index = pivot + 1;for (var i = index; i <= right; i++) {if (arr[i] < arr[pivot]) {swap(arr, i, index);index++;} }swap(arr, pivot, index - 1);return index-1; }function swap(arr, i, j) {var temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp; }
堆排序(Heap Sort)
堆排序特点:
堆排序可以说是一种利用堆的概念来排序的选择排序。分为两种方法:
- 大顶堆:每个节点的值都大于或等于其子节点的值,在堆排序算法中用于升序排列
- 小顶堆:每个节点的值都小于或等于其子节点的值,在堆排序算法中用于降序排列
var len; //因为声明的多个函数都需要数据长度,所以把len设置成为全局变量function buildMaxHeap(arr) { //建立大顶堆len = arr.length;for (var i = Math.floor(len/2); i >= 0; i--) { heapify(arr, i);} }function heapify(arr, i) { //堆调整var left = 2 * i + 1,right = 2 * i + 2,largest = i;if (left < len && arr[left] > arr[largest]) {largest = left;}if (right < len && arr[right] > arr[largest]) {largest = right;}if (largest != i) {swap(arr, i, largest);heapify(arr, largest);} }function swap(arr, i, j) {var temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp; }function heapSort(arr) {buildMaxHeap(arr);for (var i = arr.length-1; i > 0; i--) {swap(arr, 0, i);len--;heapify(arr, 0);}return arr; }
插入排序(Insertion Sort)
function insertionSort(arr) {var len = arr.length;var preIndex, current;for (var i = 1; i < len; i++) {preIndex = i - 1;current = arr[i];while(preIndex >= 0 && arr[preIndex] > current) {arr[preIndex+1] = arr[preIndex];preIndex--;}arr[preIndex+1] = current;}return arr; }
归并排序(Merge Sort)
作为一种典型的分而治之思想的算法应用,归并排序的实现由两种方法:
- 自上而下的递归(所有递归的方法都可以用迭代重写,所以就有了第2种方法)
- 自下而上的迭代
function mergeSort(arr) { //采用自上而下的递归方法var len = arr.length;if(len < 2) {return arr;}var middle = Math.floor(len / 2),left = arr.slice(0, middle),right = arr.slice(middle);return merge(mergeSort(left), mergeSort(right)); }function merge(left, right) {var result = [];while (left.length>0 && right.length>0) {if (left[0] <= right[0]) {result.push(left.shift());} else {result.push(right.shift());}}while (left.length)result.push(left.shift());while (right.length)result.push(right.shift());return result; }
桶排序(Bucket Sort)
桶排序是计数排序的升级版。它利用了函数的映射关系,高效与否的关键就在于这个映射函数的确定。
为了使桶排序更加高效,我们需要做到这两点:
- 在额外空间充足的情况下,尽量增大桶的数量
- 使用的映射函数能够将输入的N个数据均匀的分配到K个桶中
同时,对于桶中元素的排序,选择何种比较排序算法对于性能的影响至关重要。
什么时候最快(Best Cases):
当输入的数据可以均匀的分配到每一个桶中
什么时候最慢(Worst Cases):
当输入的数据被分配到了同一个桶中
function bucketSort(arr, bucketSize) {if (arr.length === 0) {return arr;}var i;var minValue = arr[0];var maxValue = arr[0];for (i = 1; i < arr.length; i++) {if (arr[i] < minValue) {minValue = arr[i]; //输入数据的最小值} else if (arr[i] > maxValue) {maxValue = arr[i]; //输入数据的最大值 }}//桶的初始化var DEFAULT_BUCKET_SIZE = 5; //设置桶的默认数量为5bucketSize = bucketSize || DEFAULT_BUCKET_SIZE;var bucketCount = Math.floor((maxValue - minValue) / bucketSize) + 1; var buckets = new Array(bucketCount);for (i = 0; i < buckets.length; i++) {buckets[i] = [];}//利用映射函数将数据分配到各个桶中for (i = 0; i < arr.length; i++) {buckets[Math.floor((arr[i] - minValue) / bucketSize)].push(arr[i]);}arr.length = 0;for (i = 0; i < buckets.length; i++) {insertionSort(buckets[i]); //对每个桶进行排序,这里使用了插入排序for (var j = 0; j < buckets[i].length; j++) {arr.push(buckets[i][j]); }}return arr; }
2、二分搜索
二分搜索法:
也称折半搜索,是一种在有序数组中查找特定元素的搜索算法。
实现步骤:
1. 首先从数组中间开始查找对比,若相等则找到,直接返回中间元素的索引。
2. 若查找值小于中间值,则在小于中间值的那一部分执行步骤1的操作。
3. 若查找值大于中间值,则在大于中间值的那一部分执行步骤1的操作。
4. 否则,返回结果为查不到,返回-1。
function binary_search1(arr, key) {var low = 0;var high = arr.length - 1;while (low <= high) {var mid = parseInt((low + high) / 2);if (key === arr[mid]) {return mid;}else if (key < arr[mid]) {high = mid + 1;}else if (key > arr[mid]) {low = mid - 1;}else {return -1;}}}var arr = [1,2,3,4,5,6,7,8];console.log(binary_search1(arr, 3));
function binary_search2 (arr, low, high, key) {if (low > high) {return -1;}var mid = parseInt((low + high) / 2);if (key === arr[mid]) {return mid;}else if (key < arr[mid]) {high = mid - 1;return binary_search2(arr, low, high, key);}else if (key > arr[mid]) {low = mid + 1;return binary_search2(arr, low, high, key);}}var arr = [1,2,3,4,5,6,7,8];console.log(binary_search2(arr, 0, 7, 3));
3、二叉树遍历
二叉树的遍历
二叉树的遍历指的是按照某种顺序,依次访问二叉树的每个节点,有且访问一次。
二叉树的遍历有以下三种
(1)前序遍历,从根节点,到左子树,再到右子树,简称根左右。
(2)中序遍历,从左节点,到根节点,再到右子树,简称左根右。
(3)后序遍历,从左子树,到右子树,再到根节点,简称左右根。
<!DOCTYPE html> <html> <head><meta charset="UTF-8"><title>Document</title><style>*{margin: 0;padding: 0;}.wrap{display: flex;border:1px solid #000;width: 600px;margin:0 auto;height: 150px;align-items: center;justify-content:center;}.wrap div{display: flex;height: 70%;width: 44%; margin:0 3%;border:1px solid #000;justify-content:center;align-items: center; background: #fff; }.btn-wrap{text-align: center;padding-top: 20px;}.btn-wrap button{display: inline-block;padding:4px 10px;}</style> </head> <body><div class="wrap"><div><div><div><div></div><div></div></div><div><div></div><div></div></div></div><div><div><div></div><div></div></div><div><div></div><div></div></div></div></div><div><div><div><div></div><div></div></div><div><div></div><div></div></div></div><div><div><div></div><div></div></div><div><div></div><div></div></div></div> </div></div><div class="btn-wrap"> <button>前序</button><button>中序</button><button>后序</button></div><script>var wrap = document.querySelector(".wrap");var btn_wrap = document.querySelector(".btn-wrap");var btn1 = btn_wrap.querySelectorAll("button")[0];var btn2 = btn_wrap.querySelectorAll("button")[1];var btn3 = btn_wrap.querySelectorAll("button")[2];var arr = [];var last;var toggle = false;//给按钮绑定事件btn1.onclick = function(){if(!toggle){toggle = true;reset();preOrder(wrap);showWay();}}btn2.onclick = function(){if(!toggle){toggle = true;reset();inOrder(wrap);showWay();}}btn3.onclick = function(){if(!toggle){toggle = true;reset();postOrder(wrap);showWay();}}//二叉树的遍历的三种方式//(1)前序遍历(DLRfunction preOrder(node){if(node){arr.push(node);preOrder(node.firstElementChild);preOrder(node.lastElementChild);}}//(2)中序遍历(LDR)function inOrder(node){if(node){inOrder(node.firstElementChild);arr.push(node);inOrder(node.lastElementChild);}}//(3)后序遍历(LRD)function postOrder(node){if(node){postOrder(node.firstElementChild);postOrder(node.lastElementChild);arr.push(node);}}//显示遍历的过程function showWay(){for(var i=0; i<arr.length; i++){setTimeout(function(i){return function(){if(i == arr.length-1){toggle = false;}if(last){last.style.background = "white";}arr[i].style.background = "red";last = arr[i];}}(i),i*1000)}}//初始化function reset(){arr = [];if(last){last.style.background = "white";}}</script> </body> </html>