JavaScript 中通过Array.sort() 实现多字段排序、排序稳定性、随机排序洗牌算法、优化排序性能，JS中排序算法
作者：watermelo37
涉及领域：Vue、SpingBoot、Docker、LLM、python等
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温柔地对待温柔的人，包容的三观就是最大的温柔。
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JavaScript 中通过Array.sort() 实现多字段排序、排序稳定性、随机排序（洗牌算法）、优化排序性能等，JS中排序算法的使用详解（附实际应用代码）
一、为什么要使用Array.sort()
Array.sort() 是 JavaScript 中用于数组排序的内置方法。表面上看，它只是一个对数组元素进行升序或降序排列的工具，但深入理解其用法后会发现，它不仅支持灵活的排序逻辑，还能结合其他数组方法，实现复杂的数据操作和优化性能。本文将从基本语法入手，逐步讲解 Array.sort() 的复杂用法，并通过丰富的实战案例，展示其在开发中的强大应用。
二、Array.sort() 的使用与技巧
1、基础语法
Array.sort() 方法用于对数组中的元素进行原地排序，并返回排序后的数组。默认情况下，sort() 会将数组元素转换为字符串并按字典序排序。
array.sort([compareFunction]);
compareFunction（可选）：用于定义排序顺序的函数。它接收两个参数 a 和 b：
- 如果返回值 < 0，则 a 排在 b 前面。
- 如果返回值 > 0，则 b 排在 a 前面。
- 如果返回值为 0，则两者位置保持不变。
2、返回值
Array.sort() 会按照比较器的规则修改原数组，直至排序完成，不会产生新的数组。
3、使用技巧
Array.sort() 的核心其实就是比较函数，大多数时候需要我们自己写一个满足实际需求的比较函数。
如果直接比较数字数组排序，会出现"10"<"6"之类的情况，因为在字符串中是先比较第一位，再往后逐步推进，“1”在字符串中在“6”前面，"1"<"6"，就不会再比较第二位了，所以"10"<"6"。
这里举个例子：
const numbers = [25, 100, 9, 2];
numbers.sort();
console.log(numbers);
// 输出：[100, 2, 25, 9] （按照字典序排序）
如果只是想排序数字数组，可以写一个简单的比较函数。
const numbers = [25, 100, 9, 2];
numbers.sort((a, b) => a - b); // 升序排序
console.log(numbers);
// 输出：[2, 9, 25, 100]
三、Array.sort() 的复杂用法与实际应用案例
1、多字段排序（适用于对象元素的数组，数据库排序）
在实际开发中，数据对象往往需要根据多个字段排序。例如，一个用户列表需要先按角色排序，再按用户名排序。
const users = [
{ name: 'Alice', age: 25, role: 'user' },
{ name: 'Bob', age: 22, role: 'admin' },
{ name: 'Charlie', age: 35, role: 'user' },
{ name: 'Dave', age: 30, role: 'admin' },
];
// 按角色升序，角色相同时按年龄升序
users.sort((a, b) => {
if (a.role === b.role) {
return a.age - b.age; // 按年龄升序
}
return a.role.localeCompare(b.role); // 按角色字典序
});
console.log(users);
/*
输出：
[
{ name: 'Bob', age: 22, role: 'admin' },
{ name: 'Dave', age: 30, role: 'admin' },
{ name: 'Alice', age: 25, role: 'user' },
{ name: 'Charlie', age: 35, role: 'user' }
]
*/
2、按日期排序
可以通过将日期字符串转换为 Date 对象来实现排序。
const events = [
{ name: 'Event A', date: '2024-11-20' },
{ name: 'Event B', date: '2023-12-25' },
{ name: 'Event C', date: '2024-01-01' },
];
events.sort((a, b) => new Date(a.date) - new Date(b.date));
console.log(events);
/*
输出：
[
{ name: 'Event B', date: '2023-12-25' },
{ name: 'Event C', date: '2024-01-01' },
{ name: 'Event A', date: '2024-11-20' }
]
*/
3、排序稳定性
从 ECMAScript 2019 开始，Array.sort() 变为稳定排序。即对于排序权重相同的元素，它们的相对顺序不会改变。
const items = [
{ name: 'Apple', weight: 3 },
{ name: 'Banana', weight: 1 },
{ name: 'Cherry', weight: 1 },
];
items.sort((a, b) => a.weight - b.weight);
console.log(items);
/*
输出：
[
{ name: 'Banana', weight: 1 },
{ name: 'Cherry', weight: 1 },
{ name: 'Apple', weight: 3 }
]
*/
4、随机排序（洗牌算法）
实现数组的随机排序（伪随机）。
const array = [1, 2, 3, 4, 5];
array.sort(() => Math.random() - 0.5);
console.log(array);
// 输出：随机排列的数组，例如：[3, 1, 5, 2, 4]
5、排序结合映射优化性能
当数组较大且需要频繁比较时，可以先对数据进行映射（映射到简单值），然后排序，最后恢复原始结构。这种方式可以显著提升性能。
const data = [
{ name: 'Alice', score: 90 },
{ name: 'Bob', score: 75 },
{ name: 'Charlie', score: 95 },
];
// 1. 生成映射
const mapped = data.map((item, index) => ({ index, value: item.score }));
// 2. 排序
mapped.sort((a, b) => b.value - a.value); // 按分数降序
// 3. 根据映射还原
const result = mapped.map(m => data[m.index]);
console.log(result);
/*
输出：
[
{ name: 'Charlie', score: 95 },
{ name: 'Alice', score: 90 },
{ name: 'Bob', score: 75 }
]
*/
6、自定义自然排序
在处理文件名或编号时，可以实现自然排序，使得数字能够按照数值大小排列。
const filenames = ['file1.txt', 'file20.txt', 'file3.txt'];
filenames.sort((a, b) => {
const numA = parseInt(a.match(/\d+/)[0], 10);
const numB = parseInt(b.match(/\d+/)[0], 10);
return numA - numB;
});
console.log(filenames);
// 输出：['file1.txt', 'file3.txt', 'file20.txt']
7、排序和分组结合
利用 sort() 和 reduce()，可以实现数据的分组和排序。
const orders = [
{ id: 1, category: 'Electronics', total: 200 },
{ id: 2, category: 'Clothing', total: 50 },
{ id: 3, category: 'Electronics', total: 100 },
{ id: 4, category: 'Clothing', total: 75 },
];
// 按类别分组并排序
const groupedAndSorted = orders
.sort((a, b) => a.category.localeCompare(b.category) || b.total - a.total)
.reduce((groups, order) => {
const { category } = order;
groups[category] = groups[category] || [];
groups[category].push(order);
return groups;
}, {});
console.log(groupedAndSorted);
/*
输出：
{
Clothing: [
{ id: 4, category: 'Clothing', total: 75 },
{ id: 2, category: 'Clothing', total: 50 }
],
Electronics: [
{ id: 1, category: 'Electronics', total: 200 },
{ id: 3, category: 'Electronics', total: 100 }
]
}
*/
四、总结
Array.sort() 是一个功能强大的方法，通过自定义的比较函数，可以处理各种复杂的排序逻辑。无论是简单的数字排序，还是多字段、嵌套对象、分组排序等高级应用，Array.sort() 都能胜任。同时，通过性能优化技巧（如映射排序）和结合其他数组方法（如 reduce），Array.sort() 可以用来实现高效的数据处理逻辑。
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