Эффективные алгоритмы сортировки в TypeScript: изучение различных методов

Сортировка — фундаментальная операция в информатике, и для этой задачи существует несколько эффективных алгоритмов. В этой статье мы рассмотрим различные методы сортировки с использованием TypeScript. Мы рассмотрим популярные алгоритмы, такие как пузырьковая сортировка, сортировка вставками, сортировка выбором, сортировка слиянием и быстрая сортировка, попутно предоставляя примеры кода. Давайте погрузимся!

  1. Пузырьковая сортировка.
    Пузырьковая сортировка – это простой алгоритм сортировки на основе сравнения. Он неоднократно сравнивает соседние элементы и меняет их местами, если они расположены в неправильном порядке. Этот процесс повторяется до тех пор, пока весь массив не будет отсортирован. Вот пример реализации в TypeScript:
function bubbleSort(arr: number[]): number[] {
  const n = arr.length;
  for (let i = 0; i < n - 1; i++) {
    for (let j = 0; j < n - i - 1; j++) {
      if (arr[j] > arr[j + 1]) {
        // Swap elements
        [arr[j], arr[j + 1]] = [arr[j + 1], arr[j]];
      }
    }
  }
  return arr;
}
  1. Сортировка вставками.
    Сортировка вставками — это еще один простой алгоритм, основанный на сравнении, который создает окончательный отсортированный массив по одному элементу за раз. Он перебирает массив и неоднократно вставляет каждый элемент в правильную позицию. Вот пример реализации на TypeScript:
function insertionSort(arr: number[]): number[] {
  const n = arr.length;
  for (let i = 1; i < n; i++) {
    const key = arr[i];
    let j = i - 1;
    while (j >= 0 && arr[j] > key) {
      arr[j + 1] = arr[j];
      j--;
    }
    arr[j + 1] = key;
  }
  return arr;
}
  1. Сортировка выбором:
    Сортировка выбором — это простой алгоритм на основе сравнения, который делит массив на две части: отсортированную часть в начале и неотсортированную часть в конце. Он неоднократно выбирает самый маленький элемент из неотсортированной части и заменяет его самым левым несортированным элементом. Вот пример реализации на TypeScript:
function selectionSort(arr: number[]): number[] {
  const n = arr.length;
  for (let i = 0; i < n - 1; i++) {
    let minIndex = i;
    for (let j = i + 1; j < n; j++) {
      if (arr[j] < arr[minIndex]) {
        minIndex = j;
      }
    }
// Swap elements
    [arr[i], arr[minIndex]] = [arr[minIndex], arr[i]];
  }
  return arr;
}
  1. Сортировка слиянием.
    Сортировка слиянием — это алгоритм «разделяй и властвуй», который делит массив на более мелкие подмассивы, сортирует их, а затем объединяет отсортированные подмассивы для получения окончательного отсортированного массива. Вот пример реализации на TypeScript:
function mergeSort(arr: number[]): number[] {
  if (arr.length <= 1) {
    return arr;
  }
  const mid = Math.floor(arr.length / 2);
  const left = mergeSort(arr.slice(0, mid));
  const right = mergeSort(arr.slice(mid));
  return merge(left, right);
}
function merge(left: number[], right: number[]): number[] {
  const result = [];
  let i = 0;
  let j = 0;
  while (i < left.length && j < right.length) {
    if (left[i] <= right[j]) {
      result.push(left[i]);
      i++;
    } else {
      result.push(right[j]);
      j++;
    }
  }
  return result.concat(left.slice(i)).concat(right.slice(j));
}
  1. Быстрая сортировка.
    Быстрая сортировка – это еще один алгоритм “разделяй и властвуй”, который выбирает опорный элемент и разделяет массив на два подмассива: один с элементами меньше опорного, а другой с элементами больше опорного. вращаться. Затем он рекурсивно сортирует подмассивы. Вот пример реализации на TypeScript:
function quickSort(arr: number[]): number[] {
  if (arr.length <= 1) {
    return arr;
  }
  const pivot = arr[0];
  const lesser = [];
  const greater = [];
  for (let i = 1; i < arr.length; i++) {
    if (arr[i] < pivot) {
      lesser.push(arr[i]);
    } else {
      greater.push(arr[i]);
    }
  }
  return [...quickSort(lesser), pivot, ...quickSort(greater)];
}

В этой статье мы рассмотрели различные алгоритмы сортировки, реализованные в TypeScript. Мы рассмотрели пузырьковую сортировку, сортировку вставкой, сортировку выбором, сортировку слиянием и быструю сортировку, приведя примеры кода для каждой из них. Эти алгоритмы предлагают различные компромиссы с точки зрения временной и пространственной сложности, поэтому выбор правильного зависит от конкретных требований вашего приложения. Поняв и внедрив эти алгоритмы сортировки, вы сможете эффективно решать задачи сортировки в TypeScript.