在JavaScript中排序：不应该返回一个布尔值足够的比较函数？


Sorting in JavaScript: Shouldn't returning a boolean be enough for a comparison function?

我总是这样成功地对数组进行排序(当我不希望使用标准的词典排序时)：

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var arr = […] // some numbers or so
arr.sort(function(a, b) {
    return a > b;
});

现在，有人告诉我这是错误的，我需要用return a-b来代替。是真的吗？如果是，为什么？我已经测试了我的比较函数，它工作了！另外，为什么我的解决方案在出错时会如此常见？

DR

I have always successfully sorted my arrays like this

Ok.

号

不，你没有。却没有注意到。一个快速的反例：好的。

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> [1,1,0,2].sort(function(a, b){ return a>b })
Array [0, 1, 2, 1]
// in Opera 12. Results may vary between sorting algorithm implementations

why?

Ok.

号

因为即使当b大于a时，比较函数也会返回false或0。但是，0意味着这两个元素被认为是相等的——排序算法相信这一点。好的。深入解释javascript中的比较函数

How do comparison functions work?

Ok.

号

Array::sort方法可以采用可选的自定义比较函数作为参数。该函数接受两个参数(通常称为a和b，应该进行比较，并应该返回一个数字好的。

  • 当a被认为大于b时，> 0应在它之后排序。
  • == 0当a被认为等于b时，谁先来并不重要。
  • 当a被认为小于b时，< 0应在它之前排序。

如果它不返回一个数字，结果将被转换为一个数字(对于布尔值来说很方便)。返回的数字不一定是-1或0或1(尽管通常是这样)。好的。一致的顺序

为了保持一致，比较函数需要满足这个方程。好的。

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comp(a, b) == -1 * comp(b, a)
// or, if values other than -1, 0 and 1 are considered:
comp(a, b) * comp(b, a) <= 0

号

如果该需求被破坏，排序将表现为未定义。好的。

引用sort上的ES5.1规范(ES6规范中的相同内容)：好的。

如果comparefn不是此数组元素的一致比较函数[…]，则将定义排序行为。好的。

如果集合S中的所有值a、b和c(可能是相同的值)，则函数comparefn是一组值S的一致比较函数；表示a 表示comparefn(a,b) < 0；a =CF b表示comparefn(a,b) = 0ER符号)；而a >CF b表示comparefn(a,b) > 0。好的。

当给定一对特定的值a和b作为它的两个参数时，调用comparefn(a,b)总是返回相同的值v。另外，Type(v)是数字，v不是NaN。注意，这意味着对于给定的一对a和b，a 、a =CF b和a >CF b中的一个是正确的。好的。

  • 调用comparefn(a,b)不会修改此对象。
  • a =CF a(自反性)
  • 如果是a =CF b，那么b =CF a(对称)
  • 如果a =CF b和b =CF c，那么a =CF c(=CF的传递性)
  • 如果a 和b ，那么a (的传递性)
  • 如果a >CF b和b >CF c，那么a >CF c(>CF的传递性)

注：上述条件是必要和充分的，以确保comparefn将设定的S划分为等价类，并且这些等价类是完全有序的。好的。

好的。

Uh, what does this mean? Why should I care?

Ok.

号

排序算法需要比较数组中的项。要做一个好的和有效的工作，它不需要把每一个项目相互比较，而是需要能够对他们的订购进行推理。为了使其工作良好，自定义比较函数需要遵守一些规则。一个微不足道的问题是，一个项目a等于它本身(compare(a, a) == 0)——这是上面列表中的第一个项目(自反性)。是的，这有点数学化，但报酬很高。好的。

最重要的是传递性。它表示，当算法比较了a和b两个值，以及b和c两个值时，通过应用a = b和b < c等比较函数，可以得出a < c也成立。这似乎只是逻辑上的，并且对于一个定义明确、一致的顺序是必需的。好的。

但是你的比较函数并没有达到这个目的。让我们看看这个例子：好的。

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 function compare(a, b) { return Number(a > b); }
 compare(0, 2) == 0 // ah, 2 and 0 are equal
 compare(1, 0) == 1 // ah, 1 is larger than 0
 // let's conclude: 1 is also larger than 2

哎呀。这就是为什么当使用不一致的比较函数调用排序算法时，它会失败(在规范中，这是"依赖于实现的行为"——即不可预测的结果)。好的。

Why is the wrong solution so common?

Ok.

号

因为在许多其他语言中，有一些排序算法不希望进行三向比较，而只是一个小于运算符的布尔值。C++ EDCOX1〔27〕是一个很好的例子。如果需要确定相等性，只需使用交换参数应用两次。诚然，这样做效率更高且不易出错，但如果无法内联运算符，则需要对比较函数进行更多调用。好的。反例

I have tested my comparison function, and it works!

Ok.

号

只有靠运气，如果你尝试一些随机的例子。或者因为您的测试套件有缺陷-不正确和/或不完整。好的。

下面是我用来查找上述最小反例的小脚本：好的。

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function perms(n, i, arr, cb) {
// calls callback with all possible arrays of length n
    if (i >= n) return cb(arr);
    for (var j=0; j<n; j++) {
        arr[i] = j;
        perms(n, i+1, arr, cb);
    }
}
for (var i=2; ; i++) // infinite loop
    perms(i, 0, [], function(a) {
        if (    a.slice().sort(function(a,b){ return a>b }).toString()
             != a.slice().sort(function(a,b){ return a-b }).toString() )
            // you can also console.log() all of them, but remove the loop!
            throw a.toString();
    });

号什么比较函数是正确的？

当您需要词典排序时，完全不使用比较函数。如果需要，将对数组中的项进行字符串化。好的。

与关系运算符类似的通用比较函数可以实现为好的。

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function(a, b) {
    if (a > b) return 1;
    if (a < b) return -1;
    /* else */ return 0;
}

通过一些技巧，可以将其缩小到等效的function(a,b){return +(a>b)||-(a。好的。

对于数字，您可以简单地返回它们的差异，这符合上述所有法律：好的。

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function(a, b) {
    return a - b; // but make sure only numbers are passed (to avoid NaN)
}

号

如果你想逆向排序，只需取适当的一个，用b交换a。好的。

如果要对复合类型(对象等)进行排序，请将每个a和每个b替换为对相关属性的访问、方法调用或要排序的任何内容。好的。好啊。

相关讨论

sort函数需要一个函数，该函数需要两个参数a和b并返回：

  • 如果a在b之前，则为负数。
  • 如果a在b之后，则为正数。
  • 如果A和B的相对顺序无关紧要，则为零

为了按升序对数字排序，return a - b将生成正确的返回值；例如：

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a    b    ret
1    2    -1
3    2     1
2    2     0

另一方面，return a > b产生以下返回值：

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a    b    ret      implied
1    2    false    0
3    2    true     1
2    2    false    0

号

在上面的例子中，sort函数被告知1和2是相同的(将1放在2之前或2放在1之前并不重要)。这将产生不正确的结果，例如(在Chrome 49中)：

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[5, 8, 7, 1, 2, 3, 4, 6, 9, 10, 11, 12, 13].sort(function(a, b) {
    return a > b;
});
// [4, 5, 3, 1, 2, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]