JavaScript 中的排序：每个比较函数都应该有一个“return 0”语句吗？

Question

我最近阅读了很多关于在 JavaScript 中排序的答案，我经常偶然发现一个如下所示的比较函数：

array.sort(function(a,b){ a > b ? 1 : -1; });

所以它是一个比较函数，如果a 大于b，则返回1，如果a 小于或等于b，则返回-1。如 MDN (link) 所述，比较函数也可以返回零，以确保两个项目的相对位置保持不变：

如果 compareFunction(a, b) 返回 0，则保持 a 和 b 不变 相互尊重，但对所有不同的事物进行排序 元素。

所以官方的例子看起来更像这样：

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

事实上，通过添加return 0 语句，排序算法通常需要更少的迭代并且总体上运行得更快（JSPerf）。

所以我想知道省略return 0 语句是否有任何优势。

我意识到，在 MDN 上，它还说：

注意：ECMAscript 标准不保证这种行为，并且 因此并非所有浏览器（例如 Mozilla 版本至少可以追溯到 2003）尊重这一点。

指的是行为，如果返回 0，a 和 b 应该保持不变。所以也许，通过返回 0，我们在不同的浏览器中得到一个稍微不同的排序数组？这可能是一个原因吗？还有什么其他理由根本不返回零？

Answer 1

所以我想知道省略 return 0 语句是否有任何优势。

要输入的字母更少。由于省略了比较，它可能会快一点。所有其他效果都是缺点。

我意识到，在 MDN 上，它还说：

注意：ECMAscript 标准不保证这种行为，并且 因此并非所有浏览器（例如 Mozilla 版本至少可以追溯到 2003）尊重这一点。

指的是行为，如果为0，a和b应该保持不变 被退回。

a 和b 的位置可以保持不变只是stable sort 的要求。这不是一个特定的行为，一些浏览器已经实现了一种不稳定的排序算法。

但是，返回零的实际目的是，既不是a排在b之前（好像小于0），也不是b排在a之前（好像大于0）——基本上当a 等于b。这是比较的必备条件，所有排序算法都遵循它。

要产生有效的、可满足的排序（数学上：将项目划分为totally ordered 等价类），比较必须具有某些属性。它们在spec for sort 中被列为“一致的比较函数”的要求。

最突出的是自反性，要求项目a 等于a（本身）。另一种说法是：

compare(a, a) 必须始终返回 0

当比较函数不满足这一点时会发生什么（就像你偶然发现的那样）？

规范说

如果comparefn […] 不是此数组元素的一致比较函数，则sort 的行为是实现定义的。

这基本上意味着：如果您提供无效的比较函数，则数组可能无法正确排序。它可能会随机排列，或者sort 调用甚至可能不会终止。

所以也许，通过返回 0，我们会得到一个稍微不同的 不同浏览器中的排序数组？这可能是一个原因吗？

不，通过返回 0，您会得到一个跨浏览器的 正确排序 数组（由于排序不稳定，可能会有所不同）。原因是，如果不返回 0，你会得到稍微不同的排列数组（如果有的话），甚至可能产生预期的结果，但通常以更复杂的方式。

那么，如果您不为等效项目返回 0，会发生什么情况？一些实现对此没有任何问题，因为它们从不将项目与自身进行比较（即使在数组中的多个位置很明显） - 当已经知道结果必须时，可以优化这一点并省略对比较函数的昂贵调用为 0。

另一个极端是永不终止的循环。假设您有两个相同的项目，您会将后者与前者进行比较，并意识到您必须交换它们。再次测试，后者仍然会比前者小，您必须再次交换它们。等等……

然而，一个有效的算法大多不会测试已经比较过的项目再次，所以通常执行会终止。尽管如此，它可能会或多或少地进行实际上不必要的交换，因此会比使用一致的比较函数花费更长的时间。

还有什么其他充分的理由根本不返回零？

懒惰并希望数组不包含重复项。

Answer 2

比较方法应该遵守约定

Math.sign(compare(a, b)) = -Math.sign(compare(b, a))

如果您在 a==b 时返回非零答案，则违反了该约定。