特定のキーと特定の順序（asc / desc）で並べ替えて、約200〜300のオブジェクトの配列を並べ替えようとしています。結果の順序は一貫していて安定している必要があります。

使用するのに最適なアルゴリズムは何ですか？また、JavaScriptでの実装の例を提供できますか？

ありがとう！

非安定ソート関数から安定ソートを取得することは可能です。

ソートする前に、すべての要素の位置を取得します。並べ替え条件で、両方の要素が等しい場合は、位置で並べ替えます。

多田！あなたは安定した種類を持っています。

このテクニックとその実装方法について詳しく知りたい場合は、ブログに記事を書いています。http：//blog.vjeux.com/2010/javascript/javascript-sorting-table.html

あなたは安定したものを探しているので、マージソートはそうするべきです。

http://www.stoimen.com/blog/2010/07/02/friday-algorithms-javascript-merge-sort/

コードは上記のWebサイトにあります。

function mergeSort(arr)
{
    if (arr.length < 2)
        return arr;

    var middle = parseInt(arr.length / 2);
    var left   = arr.slice(0, middle);
    var right  = arr.slice(middle, arr.length);

    return merge(mergeSort(left), mergeSort(right));
}

function merge(left, right)
{
    var result = [];

    while (left.length && right.length) {
        if (left[0] <= right[0]) {
            result.push(left.shift());
        } else {
            result.push(right.shift());
        }
    }

    while (left.length)
        result.push(left.shift());

    while (right.length)
        result.push(right.shift());

    return result;
}

編集：

この投稿によると、一部の実装ではArray.Sortがマージソートを使用しているようです。

矢印関数や分解などのES2017機能を使用した同じもののやや短いバージョン：

関数

var stableSort = (arr, compare) => arr
  .map((item, index) => ({item, index}))
  .sort((a, b) => compare(a.item, b.item) || a.index - b.index)
  .map(({item}) => item)

入力配列と比較関数を受け入れます。

stableSort([5,6,3,2,1], (a, b) => a - b)

また、組み込みのArray.sort（）関数のようにインプレースソートを行う代わりに、新しい配列を返します。

テスト

次のinput配列を使用する場合、最初にでソートされweightます。

// sorted by weight
var input = [
  { height: 100, weight: 80 },
  { height: 90, weight: 90 },
  { height: 70, weight: 95 },
  { height: 100, weight: 100 },
  { height: 80, weight: 110 },
  { height: 110, weight: 115 },
  { height: 100, weight: 120 },
  { height: 70, weight: 125 },
  { height: 70, weight: 130 },
  { height: 100, weight: 135 },
  { height: 75, weight: 140 },
  { height: 70, weight: 140 }
]

次に、次heightを使用して並べ替えますstableSort。

stableSort(input, (a, b) => a.height - b.height)

結果：

// Items with the same height are still sorted by weight 
// which means they preserved their relative order.
var stable = [
  { height: 70, weight: 95 },
  { height: 70, weight: 125 },
  { height: 70, weight: 130 },
  { height: 70, weight: 140 },
  { height: 75, weight: 140 },
  { height: 80, weight: 110 },
  { height: 90, weight: 90 },
  { height: 100, weight: 80 },
  { height: 100, weight: 100 },
  { height: 100, weight: 120 },
  { height: 100, weight: 135 },
  { height: 110, weight: 115 }
]

ただしinput、組み込みArray.sort()（Chrome / NodeJS内）を使用して同じ配列をソートする場合：

input.sort((a, b) => a.height - b.height)

戻り値：

var unstable = [
  { height: 70, weight: 140 },
  { height: 70, weight: 95 },
  { height: 70, weight: 125 },
  { height: 70, weight: 130 },
  { height: 75, weight: 140 },
  { height: 80, weight: 110 },
  { height: 90, weight: 90 },
  { height: 100, weight: 100 },
  { height: 100, weight: 80 },
  { height: 100, weight: 135 },
  { height: 100, weight: 120 },
  { height: 110, weight: 115 }
]

資源

• ウィキペディア
• MDN
• JSFiddle

更新

Array.prototype.sort V8 v7.0 / Chrome 70で安定しています。

以前は、V8は10を超える要素を持つ配列に対して不安定なQuickSortを使用していました。ここで、安定したTimSortアルゴリズムを使用します。

ソース

私はこの質問がしばらくの間回答されていることを知っていますが、たまたまクリップボードにArrayとjQueryの安定したマージソート実装があるので、将来の検索者が役立つと期待して共有します。

通常のArray.sort実装と同じように、独自の比較関数を指定できます。

実装

// Add stable merge sort to Array and jQuery prototypes
// Note: We wrap it in a closure so it doesn't pollute the global
//       namespace, but we don't put it in $(document).ready, since it's
//       not dependent on the DOM
(function() {

  // expose to Array and jQuery
  Array.prototype.mergeSort = jQuery.fn.mergeSort = mergeSort;

  function mergeSort(compare) {

    var length = this.length,
        middle = Math.floor(length / 2);

    if (!compare) {
      compare = function(left, right) {
        if (left < right)
          return -1;
        if (left == right)
          return 0;
        else
          return 1;
      };
    }

    if (length < 2)
      return this;

    return merge(
      this.slice(0, middle).mergeSort(compare),
      this.slice(middle, length).mergeSort(compare),
      compare
    );
  }

  function merge(left, right, compare) {

    var result = [];

    while (left.length > 0 || right.length > 0) {
      if (left.length > 0 && right.length > 0) {
        if (compare(left[0], right[0]) <= 0) {
          result.push(left[0]);
          left = left.slice(1);
        }
        else {
          result.push(right[0]);
          right = right.slice(1);
        }
      }
      else if (left.length > 0) {
        result.push(left[0]);
        left = left.slice(1);
      }
      else if (right.length > 0) {
        result.push(right[0]);
        right = right.slice(1);
      }
    }
    return result;
  }
})();

使用例

var sorted = [
  'Finger',
  'Sandwich',
  'sandwich',
  '5 pork rinds',
  'a guy named Steve',
  'some noodles',
  'mops and brooms',
  'Potato Chip Brand® chips'
].mergeSort(function(left, right) {
  lval = left.toLowerCase();
  rval = right.toLowerCase();

  console.log(lval, rval);
  if (lval < rval)
    return -1;
  else if (lval == rval)
    return 0;
  else
    return 1;
});

sorted == ["5 pork rinds", "a guy named Steve", "Finger", "mops and brooms", "Potato Chip Brand® chips", "Sandwich", "sandwich", "some noodles"];

次のポリフィルを使用すると、この回答で行われたアサーションに基づいて、ネイティブ実装に関係なく安定したソートを実装できます。

// ECMAScript 5 polyfill
Object.defineProperty(Array.prototype, 'stableSort', {
  configurable: true,
  writable: true,
  value: function stableSort (compareFunction) {
    'use strict'

    var length = this.length
    var entries = Array(length)
    var index

    // wrap values with initial indices
    for (index = 0; index < length; index++) {
      entries[index] = [index, this[index]]
    }

    // sort with fallback based on initial indices
    entries.sort(function (a, b) {
      var comparison = Number(this(a[1], b[1]))
      return comparison || a[0] - b[0]
    }.bind(compareFunction))

    // re-map original array to stable sorted values
    for (index = 0; index < length; index++) {
      this[index] = entries[index][1]
    }
    
    return this
  }
})

// usage
const array = Array(500000).fill().map(() => Number(Math.random().toFixed(4)))

const alwaysEqual = () => 0
const isUnmoved = (value, index) => value === array[index]

// not guaranteed to be stable
console.log('sort() stable?', array
  .slice()
  .sort(alwaysEqual)
  .every(isUnmoved)
)
// guaranteed to be stable
console.log('stableSort() stable?', array
  .slice()
  .stableSort(alwaysEqual)
  .every(isUnmoved)
)

// performance using realistic scenario with unsorted big data
function time(arrayCopy, algorithm, compare) {
  var start
  var stop
  
  start = performance.now()
  algorithm.call(arrayCopy, compare)
  stop = performance.now()
  
  return stop - start
}

const ascending = (a, b) => a - b

const msSort = time(array.slice(), Array.prototype.sort, ascending)
const msStableSort = time(array.slice(), Array.prototype.stableSort, ascending)

console.log('sort()', msSort.toFixed(3), 'ms')
console.log('stableSort()', msStableSort.toFixed(3), 'ms')
console.log('sort() / stableSort()', (100 * msSort / msStableSort).toFixed(3) + '%')

上記で実装されたパフォーマンステストstableSort()を実行するとsort()、Chromeバージョン59-61の約57％の速度で実行されるようです。

.bind(compareFunction)内でラップされた無名関数を使用すると、代わりにコンテキストに割り当てることにより、各呼び出しでのstableSort()不要なスコープ参照を回避することにより、相対的なパフォーマンスが約38％から向上しcompareFunctionました。

更新

三項演算子を論理的短絡に変更しました。これは、平均でよりよく実行される傾向があります（効率に2〜3％の差があるように見えます）。

次の例では、指定された比較関数を適用して指定された配列を並べ替え、比較関数が0を返したときに元のインデックス比較を返します。

function stableSort(arr, compare) {
    var original = arr.slice(0);

    arr.sort(function(a, b){
        var result = compare(a, b);
        return result === 0 ? original.indexOf(a) - original.indexOf(b) : result;
    });

    return arr;
}

次の例では、姓の配列を姓で並べ替え、姓の順序を維持しています。

var names = [
	{ surname: "Williams", firstname: "Mary" },
	{ surname: "Doe", firstname: "Mary" }, 
	{ surname: "Johnson", firstname: "Alan" }, 
	{ surname: "Doe", firstname: "John" }, 
	{ surname: "White", firstname: "John" }, 
	{ surname: "Doe", firstname: "Sam" }
]

function stableSort(arr, compare) {
    var original = arr.slice(0);

    arr.sort(function(a, b){
        var result = compare(a, b);
        return result === 0 ? original.indexOf(a) - original.indexOf(b) : result;
    });
	
    return arr;
}

stableSort(names, function(a, b) { 
	return a.surname > b.surname ? 1 : a.surname < b.surname ? -1 : 0;
})

names.forEach(function(name) {
	console.log(name.surname + ', ' + name.firstname);
});

これは安定した実装です。これはネイティブの並べ替えを使用して機能しますが、要素が等しいと比較する場合は、元のインデックス位置を使用して結合を解除します。

function stableSort(arr, cmpFunc) {
    //wrap the arr elements in wrapper objects, so we can associate them with their origional starting index position
    var arrOfWrapper = arr.map(function(elem, idx){
        return {elem: elem, idx: idx};
    });

    //sort the wrappers, breaking sorting ties by using their elements orig index position
    arrOfWrapper.sort(function(wrapperA, wrapperB){
        var cmpDiff = cmpFunc(wrapperA.elem, wrapperB.elem);
        return cmpDiff === 0 
             ? wrapperA.idx - wrapperB.idx
             : cmpDiff;
    });

    //unwrap and return the elements
    return arrOfWrapper.map(function(wrapper){
        return wrapper.elem;
    });
}

徹底的でないテスト

var res = stableSort([{a:1, b:4}, {a:1, b:5}], function(a, b){
    return a.a - b.a;
});
console.log(res);

別の答えはこれをほのめかしましたが、codezを投稿しませんでした。

しかし、私のベンチマークによると、それは速くありません。カスタムコンパレーター関数を受け入れるようにマージソート実装を変更しましたが、はるかに高速でした。

Timsortを使用することもできます。これは本当に複雑なアルゴリズムです（400行以上なので、ここにはソースコードがありません）。ウィキペディアの説明を参照するか、既存のJavaScript実装の1つを使用してください。

GPL 3の実装。Array.prototype.timsortとしてパッケージ化されています。Javaコードを正確に書き換えたように見えます。

パブリックドメインの実装チュートリアルとしての意味で、サンプルコードは整数での使用のみを示しています。

Timsortは、mergesortとshuffle sortの高度に最適化されたハイブリッドであり、PythonおよびJava（1.7以降）のデフォルトのソートアルゴリズムです。多くの特殊なケースで異なるアルゴリズムを使用するため、複雑なアルゴリズムです。しかし、その結果、さまざまな状況下で非常に高速になります。

単純な1つのmergeSort（http://www.stoimen.com/blog/2010/07/02/friday-algorithms-javascript-merge-sort/から）

var a = [34, 203, 3, 746, 200, 984, 198, 764, 9];

function mergeSort(arr)
{
    if (arr.length < 2)
         return arr;

    var middle = parseInt(arr.length / 2);
    var left   = arr.slice(0, middle);
    var right  = arr.slice(middle, arr.length);

    return merge(mergeSort(left), mergeSort(right));
}

function merge(left, right)
{
     var result = [];

    while (left.length && right.length) {
         if (left[0] <= right[0]) {
             result.push(left.shift());
         } else {
            result.push(right.shift());
         }
    }

    while (left.length)
        result.push(left.shift());

    while (right.length)
        result.push(right.shift());

    return result;
}

console.log(mergeSort(a));

多次元配列を任意の列でソートしてから、別の列でソートする必要があります。この関数を使用してソートします。

function sortMDArrayByColumn(ary, sortColumn){

    //Adds a sequential number to each row of the array
    //This is the part that adds stability to the sort
    for(var x=0; x<ary.length; x++){ary[x].index = x;}

    ary.sort(function(a,b){
        if(a[sortColumn]>b[sortColumn]){return 1;}
        if(a[sortColumn]<b[sortColumn]){return -1;}
        if(a.index>b.index){
            return 1;
        }
        return -1;
    });
}

ary.sortはゼロを返さないことに注意してください。これは、「sort」関数の一部の実装が正しくない可能性のある決定を行う場所です。

これもかなり速いです。

ここでは、MERGE SORTを利用したプロトタイプメソッドでJSのデフォルトのArrayオブジェクトを拡張する方法を示します。このメソッドは、特定のキー（最初のパラメーター）と特定の順序（2番目のパラメーターとしての 'asc' / 'desc'）でのソートを可能にします。

Array.prototype.mergeSort = function(sortKey, direction){
  var unsortedArray = this;
  if(unsortedArray.length < 2) return unsortedArray;

  var middle = Math.floor(unsortedArray.length/2);
  var leftSubArray = unsortedArray.slice(0,middle).mergeSort(sortKey, direction);
  var rightSubArray = unsortedArray.slice(middle).mergeSort(sortKey, direction);

  var sortedArray = merge(leftSubArray, rightSubArray);
  return sortedArray;

  function merge(left, right) {
    var combined = [];
    while(left.length>0 && right.length>0){
      var leftValue = (sortKey ? left[0][sortKey] : left[0]);
      var rightValue = (sortKey ? right[0][sortKey] : right[0]);
      combined.push((direction === 'desc' ? leftValue > rightValue : leftValue < rightValue) ? left.shift() : right.shift())
    }
    return combined.concat(left.length ? left : right)
  }
}

上記のスニペットをブラウザコンソールにドロップし、次のことを試して、これを自分でテストできます。

var x = [2,76,23,545,67,-9,12];
x.mergeSort(); //[-9, 2, 12, 23, 67, 76, 545]
x.mergeSort(undefined, 'desc'); //[545, 76, 67, 23, 12, 2, -9]

または、オブジェクトの配列の特定のフィールドに基づいて並べ替えます。

var y = [
  {startTime: 100, value: 'cat'},
  {startTime: 5, value: 'dog'},
  {startTime: 23, value: 'fish'},
  {startTime: 288, value: 'pikachu'}
]
y.mergeSort('startTime');
y.mergeSort('startTime', 'desc');

そのため、React + Reduxアプリには安定したソートが必要でしたが、ここでVjeuxの回答が役に立ちました。ただし、私の（一般的な）解決策は、これまでにここで見た他のものとは異なるように見えるので、他の誰かが一致するユースケースを持っている場合に備えて共有します。

• 私は本当にsort()、コンパレーター関数を渡すことができるAPIに似たものを持ちたいと思っています。
• 時々私はその場で並べ替えることができ、時々私のデータは不変です（Reduxのため）代わりに並べ替えられたコピーが必要です。そのため、ユースケースごとに安定したソート関数が必要です。
• ES2015。

私の解決策は、の型付き配列を作成しindices、比較関数を使用して、ソートされる配列に基づいてこれらのインデックスをソートすることです。次に、sorted indicesを使用して、元の配列をソートするか、1回のパスでソートされたコピーを作成します。混乱する場合は、次のように考えてください。通常、次のような比較関数を渡します。

(a, b) => { 
  /* some way to compare a and b, returning -1, 0, or 1 */ 
};

代わりに次を使用します：

(i, j) => { 
  let a = arrayToBeSorted[i], b = arrayToBeSorted[j]; 
  /* some way to compare a and b, returning -1 or 1 */
  return i - j; // fallback when a == b
}

速度は良いです。基本的には、組み込みのソートアルゴリズムに加えて、最後に2つの線形パスと、ポインター間接オーバーヘッドの1つの追加レイヤーです。

このアプローチについてフィードバックをいただければ幸いです。ここにそれの私の完全な実装があります：

/**
 * - `array`: array to be sorted
 * - `comparator`: closure that expects indices `i` and `j`, and then
 *   compares `array[i]` to `array[j]` in some way. To force stability,
 *   end with `i - j` as the last "comparison".
 * 
 * Example:
 * ```
 *  let array = [{n: 1, s: "b"}, {n: 1, s: "a"}, {n:0, s: "a"}];
 *  const comparator = (i, j) => {
 *    const ni = array[i].n, nj = array[j].n;
 *    return ni < nj ? -1 :
 *      ni > nj ? 1 :
 *        i - j;
 *  };
 *  stableSortInPlace(array, comparator);
 *  // ==> [{n:0, s: "a"}, {n:1, s: "b"}, {n:1, s: "a"}]
 * ```
 */
function stableSortInPlace(array, comparator) {
  return sortFromIndices(array, findIndices(array, comparator));
}

function stableSortedCopy(array, comparator){
  let indices = findIndices(array, comparator);
  let sortedArray = [];
  for (let i = 0; i < array.length; i++){
    sortedArray.push(array[indices[i]]);
  }
  return sortedArray;
}

function findIndices(array, comparator){
  // Assumes we don't have to worry about sorting more than 
  // 4 billion elements; if you know the upper bounds of your
  // input you could replace it with a smaller typed array
  let indices = new Uint32Array(array.length);
  for (let i = 0; i < indices.length; i++) {
    indices[i] = i;
  }
  // after sorting, `indices[i]` gives the index from where
  // `array[i]` should take the value from, so to sort
  // move the value at at `array[indices[i]]` to `array[i]`
  return indices.sort(comparator);
}

// If I'm not mistaken this is O(2n) - each value is moved
// only once (not counting the vacancy temporaries), and 
// we also walk through the whole array once more to check
// for each cycle.
function sortFromIndices(array, indices) {
  // there might be multiple cycles, so we must
  // walk through the whole array to check.
  for (let k = 0; k < array.length; k++) {
    // advance until we find a value in
    // the "wrong" position
    if (k !== indices[k]) {
      // create vacancy to use "half-swaps" trick,
      // props to Andrei Alexandrescu
      let v0 = array[k];
      let i = k;
      let j = indices[k];
      while (j !== k) {
        // half-swap next value
        array[i] = array[j];
        // array[i] now contains the value it should have,
        // so we update indices[i] to reflect this
        indices[i] = i;
        // go to next index
        i = j;
        j = indices[j];
      }
      // put original array[k] back in
      // and update indices
      array[i] = v0;
      indices[i] = i;
    }
  }
  return array;
}

これについては十分な回答が得られています。私はそれを探してここに上陸した人のために簡単なTS実装の投稿を進めたかっただけです。

export function stableSort<T>( array: T[], compareFn: ( a: T, b: T ) => number ): T[] {
    const indices = array.map( ( x: T, i: number ) => ( { element: x, index: i } ) );

    return indices.sort( ( a, b ) => {
        const order = compareFn( a.element, b.element );
        return order === 0 ? a.index - b.index : order;
    } ).map( x => x.element );
}

このメソッドは、ネイティブの並べ替えとは異なり、インプレースで実行されなくなりました。また、これが最も効率的ではないことも指摘しておきます。次数O（n）の2つのループを追加します。ソート自体はO（n log（n））である可能性が高いので、それよりも小さいです。

言及されているソリューションのいくつかはよりパフォーマンスが高く、これはコードが少ない可能性があると考えられ、またinternalを使用していArray.prototype.sortます。

（Javascriptソリューションの場合は、すべてのタイプを削除してください）

最新のブラウザの仕様で要求されているように、v8 開発者 ブログとcaniuse.comArray.sortはすでに安定しているため、独自のソリューションを導入する必要はありません。私が見ることができる唯一の例外はEdgeです。これはまもなくクロムに移行し、それをサポートするはずです。

ソートカウントはマージソート（O（n）時間で実行）よりも高速であり、整数での使用を目的としています。

Math.counting_sort = function (m) {
    var i
    var j
    var k
    var step
    var start
    var Output
    var hash
    k = m.length
    Output = new Array ()
    hash = new Array ()
    // start at lowest possible value of m
    start = 0
    step = 1
    // hash all values
    i = 0
    while ( i < k ) {
        var _m = m[i]
        hash [_m] = _m
        i = i + 1
    }
    i = 0
    j = start
    // find all elements within x
    while ( i < k ) {
        while ( j != hash[j] ) {
            j = j + step
        }
        Output [i] = j
        i = i + 1
        j = j + step
    }
    return Output
}

例：

var uArray = new Array ()<br/>
var sArray = new Array ()<br/><br/>
uArray = [ 10,1,9,2,8,3,7,4,6,5 ]<br/>
sArray = Math.counting_sort ( uArray ) // returns a sorted array