如何在 JavaScript 中实现自定义字母顺序排序

本文详细介绍了在 JavaScript 中根据自定义字母表顺序对字符串数组进行排序的方法。通过将自定义字母表中的字符映射到标准可排序字符（如 ASCII 字符），然后基于这些映射后的值进行比较，可以高效实现非标准字符顺序的排序逻辑。文章提供了两种具体的实现策略，并附带示例代码和注意事项，适用于处理特殊语言或具有特定排序规则的数据集。

引言：自定义排序的需求

在 javascript 中，默认的字符串排序（如使用 Array.prototype.sort() 配合 String.prototype.localecompare()）通常遵循 unicode 字符集的标准字典顺序。然而，在某些特定场景下，例如处理虚构语言、特定编码或自定义数据规则时，我们可能需要按照非标准的、自定义的字母顺序进行排序。例如，一个自定义字母表 ieaoumnqgdbptkhsfvzjxccwylr 意味着 ‘i’ 排在 ‘e’ 之前，而 ‘c’ 排在 ‘c’ 之后。在这种情况下，标准的排序算法将无法满足需求。

解决这一问题的核心思想是：将待排序字符串中的自定义字符，根据其在自定义字母表中的顺序，映射到具有标准可排序特性的“代理”字符。然后，对这些映射后的字符串进行比较和排序。

方法一：基于字符替换的直接比较

这种方法的核心是创建一个映射表，将自定义字母表中的每个字符与其在排序顺序中对应的“代理”字符关联起来。这些代理字符通常选择 ASCII 码值连续且不常用、不会与原始字符串中的其他字符冲突的字符（例如，ASCII 码 33 即 ! 之后的字符）。

实现原理

1. 构建映射表： 遍历自定义字母表，为每个字符分配一个唯一的、递增的代理字符。例如，自定义字母表的第一个字符映射到 !，第二个映射到 “，依此类推。
2. 转换字符串： 对于每个待排序的字符串，遍历其字符。如果字符存在于映射表中，则替换为对应的代理字符；如果不存在，则保留原样。
3. 进行比较： 对转换后的字符串进行比较。由于代理字符的 ASCII 码值反映了自定义顺序，直接比较这些转换后的字符串即可实现自定义排序。

示例代码

const ALPHABETICAL_ORDER = 'ieaoumnqgdbptkhsfvzjxcCwylr';  /**  * 生成一个自定义排序比较器函数。  * @param {string} order - 自定义字母表顺序字符串。  * @returns {Function} 比较器函数，用于 Array.prototype.sort。  */ const customSortComparator = order => (a, b) => {     // 1. 构建映射表：将自定义字母表中的字符映射到 ASCII 码值连续的代理字符。     // String.fromcharCode(i + 33) 从 '!' (ASCII 33) 开始生成可打印字符。     const charMap = Object.fromEntries(Array.from(order, (char, index) =>         [char, String.fromCharCode(index + 33)]     ));      // 2. 转换字符串：将原始字符串中的自定义字符替换为代理字符。     // 对于不在自定义字母表中的字符，保留原样。     const convertString = s => Array.from(s, char => charMap[char] || char).join('');      const convertedA = convertString(a);     const convertedB = convertString(b);      // 3. 进行比较：使用转换后的字符串进行比较。     // (X > Y) - (X < Y) 是一种简洁的比较函数返回值 (-1, 0, 1) 的方式。     return (convertedA > convertedB) - (convertedA < convertedB); };  // 示例数据 const data = ['a', 'an', 'be', 'in', 'out', 'from', 'go', 'can', 'CAL', 'cC', 'CC', 'Cc', 'cc'];  console.log('原始数据:', data.join(', '));  // 使用自定义比较器进行排序 data.sort(customSortComparator(ALPHABETICAL_ORDER));  console.log('排序后数据:', data.join(', ')); // 预期输出示例：in, a, an, out, go, be, from, can, cc, cC, Cc, CC, CAL (顺序可能因具体映射和非自定义字符处理略有不同)

注意事项

• 代理字符的选择： String.fromCharCode(i + 33) 是一种常见的选择，因为它从可打印字符开始，且通常不会与普通文本字符冲突。但如果自定义字母表非常长，可能会超出可用的安全 ASCII 范围。
• 非自定义字符的处理： charMap[char] || char 确保了不在 ALPHABETICAL_ORDER 中的字符会保持原样。这意味着这些字符将按照其原始的 ASCII 码值参与排序。如果需要对这些字符有特殊的处理，需要调整 convertString 逻辑。
• 性能： convertString 函数会在每次比较时被调用，对于大型数据集，这可能会影响性能。可以考虑在排序前预先计算所有字符串的转换结果。

方法二：通过中间对象和 localeCompare 进行排序

这种方法更加健壮，尤其是在处理包含自定义字符和非自定义字符混合的字符串时。它通过创建一个包含原始索引和转换后字符串的中间数组，利用 localeCompare 的强大功能，最后根据原始索引恢复排序后的数据。

实现原理

1. 构建映射表： 类似方法一，将自定义字母表中的字符映射到代理字符。这里可以考虑使用大写字母 A-Z 作为代理字符，它们在 ASCII 码中也是连续的。
2. 创建中间对象数组： 将原始数组中的每个字符串转换为一个中间对象 { i: originalIndex, v: convertedString }。
3. 转换字符串（更健壮）： 在转换字符串时，对于自定义字符，将其替换为代理字符并可能在其前后添加空格。对于非自定义字符，也保持原样并添加空格。添加空格的目的是确保 localeCompare 将每个字符（或其代理）视为独立的比较单元，避免字符间的意外组合影响排序。
4. 使用 localeCompare 排序： 对中间对象数组根据其 v 属性（即转换后的字符串）使用 localeCompare 进行排序。
5. 恢复原始数据： 排序完成后，遍历排序后的中间对象数组，根据其 i 属性（原始索引）从原始数据中取出对应的字符串，构建最终的排序结果。

示例代码

const ALPHABETICAL_ORDER = 'ieaoumnqgdbptkhsfvzjxcCwylr'; const data = ['a', 'an', 'be', 'in', 'out', 'from', 'go', 'can', 'CAL', 'cC', 'CC', 'Cc', 'cc'];  // 1. 构建映射表：将自定义字母表中的字符映射到大写字母 A-Z 作为代理字符。 // String.fromCharCode(i + 65) 从 'A' (ASCII 65) 开始生成。 const charMap = Object.fromEntries(Array.from(ALPHABETICAL_ORDER, (char, index) =>     [char, String.fromCharCode(index + 65)] ));  // 2. 创建中间对象数组并转换字符串。 const intermediateData = data.map((originalString, index) => ({     originalIndex: index, // 保留原始索引     // 转换字符串：     // 如果字符在自定义字母表中，替换为代理字符，并在前后添加空格。     // 否则，保留原字符并在前后添加空格。     // 添加空格是为了确保 localeCompare 将每个字符视为独立的排序单元。     convertedString: Array.from(originalString, char =>         char in charMap ? ' ' + charMap[char] : char + ' '     ).join('') }));  console.log('原始数据:', data.join(', '));  // 3. 对中间对象数组进行排序，使用 localeCompare 比较转换后的字符串。 intermediateData.sort((itemA, itemB) =>     itemA.convertedString.localeCompare(itemB.convertedString) );  // 4. 根据排序后的中间对象的原始索引，重构排序后的原始数据。 const sortedData = intermediateData.map(item => data[item.originalIndex]);  console.log('排序后数据:', sortedData.join(', ')); // 预期输出示例：in, a, an, out, go, be, from, can, cc, cC, Cc, CC, CAL (与方法一类似，但处理混合字符更稳定)

注意事项

• 代理字符与空格： c in charMap ? ‘ ‘ + charMap[c] : c + ‘ ‘ 这种策略是关键。通过在每个字符（或其代理）前后添加空格，可以有效利用 localeCompare 的词法比较特性，确保每个字符的排序优先级独立于其相邻字符。
• 保留原始索引： 创建中间对象 { originalIndex, convertedString } 是为了在排序完成后，能够准确地将排序结果映射回原始数据。
• localeCompare 的优势： 尽管我们通过代理字符控制了排序顺序，localeCompare 仍然提供了比简单的大小比较更复杂的字符串比较逻辑，例如对多字符组合的处理。
• 预处理： 这种方法将字符串转换的计算从排序比较函数中分离出来，只执行一次，因此对于大型数据集通常比方法一更高效。

性能与优化

对于非常大的数据集或需要频繁进行自定义排序的场景，可以考虑以下优化：

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• 缓存映射表： charMap（或 values）的创建是相对耗时的操作，应将其放在排序函数外部，只创建一次。
• 预计算排序键： 对于需要重复排序的数据，可以预先计算每个字符串的“排序键”（即转换后的字符串），并将其作为数据的一部分存储起来。排序时直接比较这些键，而不是在每次比较时重新转换。

总结

在 JavaScript 中实现自定义字母顺序排序，核心在于将自定义字符映射到具有标准可排序特性的代理字符。本文介绍了两种有效的方法：

1. 直接字符替换与比较： 简单直接，适用于自定义字符集相对纯粹的场景。
2. 通过中间对象和 localeCompare： 更健壮，通过预处理和利用 localeCompare 的特性，能更好地处理混合字符的复杂情况，且通常性能更优。

选择哪种方法取决于具体的应用场景、数据特性以及对性能的要求。理解字符映射的原理是掌握这类自定义排序的关键。