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关于前端:数组的-sort-方法详解

jiezi

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行！

在上一篇文章中，咱们简略介绍了 arr.sort() 办法的根本应用：

const arr = [49, 5, 14, 89, 71, 3, 10];

// 个别写法
arr.sort(function (a, b) {return a - b;   // 依照升序排列});

// 箭头函数
arr.sort((a, b) => a - b);

// 后果  [3, 5, 10, 14, 49, 71, 89]

用归用，照葫芦画瓢不难，大家日常也是这么写的，没故障！然而如果对一个办法不进行深入研究，那么就很容易踩坑，并且经常会填不了坑！

明天，咱们重点聊聊比拟函数 compareFunction 相干的常识。

为了接下来的思路可能更顺畅，在学习比拟函数之前，咱们先来理解一下无关插入排序的原理。

插入排序

插入排序（Insertion-Sort）的算法形容是一种简略直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应地位并插入。

算法形容：

一般来说，插入排序都采纳 in-place 在数组上实现：

  • 从第一个元素开始，该元素能够认为曾经被排序；
  • 取出下一个元素，在曾经排序的元素序列中从后向前扫描；
  • 如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一地位；
  • 反复步骤 3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的地位；
  • 将新元素插入到该地位后；
  • 反复步骤 2~5。

动图演示：

其实能够用一句话总结：从数组中第二个元素起（第一个元素已默认排序），每个元素都充当一次游标值，顺次和它后面的（已排序）的元素相比拟，如果游标值小，则将拿来比拟的元素向后移一位，持续向前比拟；否则，将游标值插入比拟值的前面，完结比拟。

对于比拟函数 compareFunction

如果想要 sort() 办法依照肯定的规定进行排序（比方数字大小），那么就须要给它指定比拟函数 compareFunction。

如果指明了 compareFunction，那么数组会依照调用该函数的返回值排序，它有两个参数 a 和 b，返回值如下：

  • 如果 compareFunction(a, b) 小于 0，那么 a 会被排列到 b 之前。
  • 如果 compareFunction(a, b) 等于 0，a 和 b 的绝对地位不变。
  • 如果 compareFunction(a, b) 大于 0，b 会被排列到 a 之前。
  • compareFunction(a, b) 必须总是对雷同的输出返回雷同的比拟后果，否则排序的后果将是不确定的。

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compareFunction 初步探索

咱们暂不做什么简单的剖析，先应用控制台打印一下看看 a 和 b 到底是什么：

const arr = [49, 5, 14, 89, 71, 3, 10];
console.log(arr);
let times = 0;
let res = [];
arr.sort((a, b) => {res.push({times, a, b, "a - b": a - b});
    times++;
    return a - b;
});
console.log(res);
console.log(arr);

执行后果如下：

通过上图，咱们能够看到：

  • a 的值在依照原数组中的程序顺次变动，这个排序采纳的应该是 插入排序法。
  • a 代表的应该是 游标。
  • 从 b 值的变动上又能够看出，a 首次找地位时采纳了 二分法，a < b 则向前比拟，a>b 则向后比拟。

那么，其机理到底是不是咱们所看到这样一个过程，还须要再探索。

compareFunction 深刻探索

要想弄清楚一个问题，还有什么比从本源上着手效率更高的呢？所以咱们追根溯源，先来扒一扒 v8 引擎 的源码，看看它外部到底是怎么实现 sort 接口的。

上面的源码来自 7.2 版本之前的 v8，该版本之后的数组排序实现变动较大，暂不予探讨。

其中 array.js 文件下，对于 sort 接口实现的代码如下：

function InnerArraySort(array, length, comparefn) {
    // In-place QuickSort algorithm.
    // For short (length <= 22) arrays, insertion sort is used for efficiency.

    if (!IS_CALLABLE(comparefn)) {comparefn = function (x, y) {if (x === y) return 0;
            if (% _IsSmi(x) && % _IsSmi(y)) {return % SmiLexicographicCompare(x, y);
            }
            // 将数组元素转换为字符串
            x = TO_STRING(x);
            y = TO_STRING(y);
            if (x == y) return 0;
            else return x < y ? -1 : 1;
        };
    }
    var InsertionSort = function InsertionSort(a, from, to) {for (var i = from + 1; i < to; i++) {var element = a[i];
            for (var j = i - 1; j >= from; j--) {var tmp = a[j];
                // 调用比拟函数 a: tmp, b: element
                var order = comparefn(tmp, element);
                if (order > 0) {a[j + 1] = tmp;
                } else {break;}
            }
            a[j + 1] = element;
        }
    };

    /*** some code here **/ 

    var QuickSort = function QuickSort(a, from, to) {/*** some code here **/};
}

function ArraySort(comparefn) {CHECK_OBJECT_COERCIBLE(this, "Array.prototype.sort");

      var array = TO_OBJECT(this);
      var length = TO_LENGTH(array.length);
      return InnerArraySort(array, length, comparefn);
}

// 源码我就不放了，大家有趣味钻研的话，能够点击下面的链接自行查看

代码剖析：

  1. v8 中实现 sort() 办法时，采纳了”插入排序 “和” 疾速排序“两种排序形式。
  2. 对于短数组（长度 <= 22）来说，插入排序效率更高。
  3. 如果没有传入 comparefn，则生成一个 comparefn 比拟函数。
  4. 在主动生成的比拟函数中，会将传入的数组元素通过 TO_STRING 办法转换为字符串，再行比拟。
  5. 比照比拟函数中的 b 为游标值，这一点和最新版的 chrome 浏览器体现不同。

咱们在 sort 办法中传入的函数用在了这里：

var order = comparefn(tmp, element);

依据咱们传入函数的返回值，数组进行排序操作：

if (order > 0) {a[j + 1] = tmp;
} else {break;}
  • 如果返回值 （a-b） 大于 0，即 a > b, 则将以后拿来比拟的值 a 复制给它的下一位，并持续应用游标值 b 向前进行比拟。
  • 如果返回值小于等于 0，则完结比拟，并将游标值 b 填在最初一次比拟值 a 的前面。

总结

不论是旧版本还是最新版本的 v8，它们的 sort() 办法的返回后果都没有发生变化，只是外部的实现机理有了扭转（必定是向着更优的方向扭转）。

为了是 sort() 的返回后果合乎预期，咱们给它传入了一个函数作为比拟规定。

在比拟函数中，因 v8 版本不同，实现机制有差别，导致它的参数意义也不大雷同，所以咱们临时无需关怀它外面参数的具体含意。

比拟函数如果写齐全的话，应该是：

arr.sort((a,b) => {
    const res = a - b;
    return res > 0 ? 1 : (res < 0 ? -1 : 0);
});

即比拟函数的返回值严格来说只有三个：-1、0 和 1。

咱们主须要记住 return a - b 是 升序排列 ，return b - a 是 降序排列 即可。

~ 本文完

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