之前在知乎看到有人在问 自己写了一个冒泡排序算法如何用HTML,CSS,JavaScript展现出来排序过程。 感觉这个问题还挺有意思 。前些时间就来写了一个。这里记录一下实现过程。
基本的思想是把排序每一步的时候每个数据的值用DOM结构表达出来。
问题一:如何将JavaScript排序的一步步进程展现出来"background-color: #ccffcc">1.让JavaScript暂停下来,慢下来。
JavaScript排序是很快的,要我们肉眼能看到它的实现过程,我首先想到的是让排序慢下来。 排序的每一个循环都让它停300ms然后再继续进行。 怎么样才能停下来呢。查了一下JavaScript貌似没有sleep()这样的函数。暂停做不到,但是可以想办法让实现跟暂停差不多的效果。比如在循环里做一些无关的事情 。
首先尝试了让while(true)来一直执行一个空操作。执行一段时间再回到排序逻辑。代码大致是这样:
for (var i = 0; i < 3; i++) { document.writeln(i); //DOM操作 var now = new Date().getTime(); while(new Date().getTime() - now < 3000){} }
慢是慢下来了。不过太耗资源,排序进行过程中dom并不会有任何改变,直到排序结束, DOM会变成排序好之后的样子。 但是如果设置断点一步步执行的时候 又可以看到一步步的排序变化。估计是因为这个操作太耗资源导致浏览器下达了一个DOM操作的命令但是一直腾不出资源来进行DOM操作。所以真正DOM操作的时候在js代码执行结束之后。
所以让JavaScript排序慢来来还是没有实现。
另一种让JavaScript暂停下来的思路:
写这个文章的时候又想到一种方法来让JavaScript停下来。 那就是AJAX的同步请求,以及超时操作。 也就是在要停下来的地方放一个AJAX请求,同步请求, 然后设置超时。超时的时间就是我们要暂停的时间。为了避免在到达超时请求之前服务 器就返回了我们的AJAX请求。可以在服务端运行类似 sleep()的程序 。从而保证AJAX不会返回。直接超时然后返回到我们的循环。不过这只是个设想。有兴趣的可以去尝试一下。
2.闭包和定时器。 这种思路不需要让排序过程慢下来。而是使用闭包缓存排序过程中数组的变化。然后使用setTimeout来确定展示每一个数组状态的顺序。在排序循环中放入类似下面的代码。
(function(){ var theArr = arr.slice();//当前数组状态的备份 setTimeout(function(){ bubbleSortDom(theArr);//排序的DOM操作。 },500*timeCount); timeCount++;//定时器的顺序。 })();
不过后来发现这样子写的话代码量会比较大,逻辑有修改的话要修改的地方会有点多。局限性很多,比如要实现排序动画加快或减慢操作几乎是很困难的。所以还要另想办法。
3.缓存排序中的数组状态。
也就是在排序过程中。将数组的每一轮循环的状态保存到一个数组。然后再用这个数组依次将排序状态保存下来。 只需要在排序中加入一句就行。
this.pushHis(arr.slice(),i-1,j,k,temp);
这样就只需要一个setInterval()就可以了。并且可以很方便的实现动画的加快与减慢。逻辑也比较好理解 。
问题二:如何实现JavaScript排序动画的加快与减慢。
我们问题一使用的第三种方法。 得到一个保存了每一步排序状态的数组arr。 然后我们可以使用一个setInterval()定时器一步步展现排序状态。 如果要加快速度或减慢速度。就clearInterval(),修改定时器的执行间隔,重新setInterval(),从前一个定时器执行到数组中的位置开始执行。
问题三:对于使用递归实现的数组怎么办? 不是在原数组上进行操作的怎么办?
使用递归实现的排序。 可能并没有在一个数组上进行操作,只是最后返回一个排序好的数组出来。那么我们要如何获得排序中的数组的完整状态呢。
比如快速排序。
最开始不考虑动画,我的实现是这样的:
function quickSort(arr){ var len = arr.length,leftArr=[],rightArr=[],tag; if(len<2){ return arr; } tag = arr[0]; for(i=1;i<len;i++){ if(arr[i]<=tag){ leftArr.push(arr[i]) }else{ rightArr.push(arr[i]); } } return quickSort(leftArr).concat(tag,quickSort(rightArr)); }
然后为了考虑动画,我改写了它的逻辑,让它在同一个数组上进行了实现。 其实是在递归的时候传入了当前的的子数组在原数组中的起始位置。从而在原数组上进行了操作。
用了两种方法来实现方式。在排序逻辑上略有不同。
第一种是先跟远处的对比。遇到比自己小的放到自己前面去。循环序号+1。比自己大的放到当前排序子数组的最后面去,循环序号不变。直到排列完成。
这种方法的缺点是即使是一个有序数组。它也会重新排。
第二种方法是 除了标记位,再设置一个对比位。 遇到比自己小的,放到前面去,标记位的位置+1,标记位与对比位之间所有的往后面移动一个位置。
遇到比自己大的。标记位不变,对比位+1。
这种方法的缺点是对数组进行的操作太多。优点是对有序数组不会再排。
方式一:
function quickSort(arr,a,b,qArr){ var len = arr.length,leftArr=[],rightArr=[],tag,i,k,len_l,len_r,lb,ra,temp; if(a == undefined && b == undefined){ a = 0; b= arr.length-1;//初始化起始位置。 } if(qArr == undefined){ qArr = arr.slice(); } if((len == 2 && arr[0] == arr[1])||len<2){ return arr; } tag = qArr[a]; for (i = 1; i < len;) { if(qArr[a+i]<=tag){ leftArr.push(qArr[a+i]); qArr[a+i-1] = qArr[a+i]; qArr[a+i] = tag; k = a+i; i++; }else{ if(leftArr.length+rightArr.length == len-1){ break; } temp = qArr[a+i]; qArr[a+i] = qArr[b-rightArr.length]; qArr[b-rightArr.length] = temp; rightArr.push(temp); k = a+i-1; } this.pushHis(qArr.slice(),a,b,k); } len_l = leftArr.length; len_r = rightArr.length; if(len_l== 0){ lb = a; }else{ lb = a+len_l -1; this.sort(leftArr,a,lb,qArr); } if(len_r == 0){ ra = b; }else{ ra = b + 1 - len_r; this.sort(rightArr,ra,b,qArr) } return qArr }
方式二:
function quickSort2(arr,a,b,qArr){ var len = arr.length,leftArr=[],rightArr=[],tag,i,j,k,temp,len_l,len_r,lb,ra; if(a == undefined && b == undefined){ a = 0; b= arr.length-1;//初始化起始位置。 } if(qArr == undefined){ qArr = arr.slice(); } if(len<2){ return arr; } if(len == 2 && arr[0] == arr[1]){ return arr; } tag = qArr[a]; for (i = 1,k = 0; i < len;) { if(qArr[a+i]>=tag){ rightArr.push(qArr[a+i]); i++; }else{ temp = qArr[a+i]; for(j = a+i;j>a+k;j--){ qArr[j] = qArr[j-1]; // this.pushHis(qArr.slice(),a,b,a+k); } qArr[a+k] = temp; leftArr.push(temp); k++; i++; } this.pushHis(qArr.slice(),a,b,a+k,i-1); } len_l = leftArr.length; len_r = rightArr.length; if(len_l== 0){ lb = a; }else{ lb = a+len_l -1; this.sort(leftArr,a,lb,qArr); } if(len_r == 0){ ra = b; }else{ ra = b + 1 - len_r; this.sort(rightArr,ra,b,qArr) } return qArr; }
具体的不同下面会有动画演示。
问题四:动画的流畅。
排序动画的DOM操作是很多的很快的。这里我做的优化只是让每一个排序步骤只涉及一个DOM操作。 全部由JavaScript拼接好,一次替换。类似下面的代码。
效果图:
主要实现了:
冒泡排序JavaScript动画演示
插入排序JavaScript动画演示
选择排序JavaScript动画演示
快速排序JavaScript动画演示
归并排序JavaScript动画演示
希尔排序JavaScript动画演示
以上就是小编为大家带来的JavaScript排序算法动画演示效果的实现方法全部内容了,希望大家多多支持~
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