快速排序的3个基本步骤:
从数组中选择一个元素作为基准点
排序数组,所有比基准值小的元素摆放在左边,而大于基准值的摆放在右边。每次分割结束以后基准值会插入到中间去。
最后利用递归,将摆放在左边的数组和右边的数组在进行一次上述的1和2操作。
为了更深入的理解,可以看下面这张图
我们根据上面这张图,来用文字描述一下
选择左右边的元素为基准数,7
将小于7的放在左边,大于7的放在右边,然后将基准数放到中间
然后再重复操作从左边的数组选择一个基准点2
3比2大则放到基准树的右边
右边的数组也是一样选择12作为基准数,15比12大所以放到了12的右边
最后出来的结果就是从左到右 2 ,3,7,12,15了
以上就是快速排序基本的一个实现思想。
快速排序实现方式一
这是我最近看到的一种快排代码
var quickSort = function(arr) {
if (arr.length <= 1) {
return arr;
}
var pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2);
var pivot = arr.splice(pivotIndex, 1)[0];
var left = [];
var right = [];
for (var i = 0; i < arr.length; i++) {
if (arr[i] < pivot) {
left.push(arr[i]);
} else {
right.push(arr[i]);
}
}
return quickSort(left).concat([pivot], quickSort(right));
};
以上代码的实现方式是,选择一个中间的数字为基准点,用两个数组分别去保存比基准数小的值,和比基准数大的值,最后递归左边的数组和右边的数组,用concat去做一个数组的合并。
对于这段代码的分析:
缺点:
获取基准点使用了一个splice操作,在js中splice会对数组进行一次拷贝的操作,而它最坏的情况下复杂度为O(n),而O(n)代表着针对数组规模的大小进行了一次循环操作。
首先我们每次执行都会使用到两个数组空间,产生空间复杂度。
concat操作会对数组进行一次拷贝,而它的复杂度也会是O(n)
对大量数据的排序来说相对会比较慢
优点:
代码简单明了,可读性强,易于理解
下面是拆分的过程,其实就是对指针进行移动,找到最后指针所指向的位置
/**
- @param {*} A 数组
- @param {*} p 起始下标
- @param {*} r 结束下标 + 1
*/
function dvide(A, p, r){
// 基准点
const pivot = A[r-1];
// i初始化是-1,也就是起始下标的前一个
let i = p - 1;
// 循环
for(let j = p; j < r-1; j++){
// 如果比基准点小就i++,然后交换元素位置
if(A[j] <= pivot){
i++;
swap(A, i, j);
}
}
// 最后将基准点插入到i+1的位置
swap(A, i+1, r-1);
// 返回最终指针i的位置
return i+1;
}
主程序主要是通过递归去重复的调用进行拆分,一直拆分到只有一个数字。
/**
*
* @param {*} A 数组
* @param {*} p 起始下标
* @param {*} r 结束下标 + 1
*/
function qsort(A, p, r){
r = r || A.length;
if(p < r - 1){
const q = divide(A, p, r);
qsort(A, p, q);
qsort(A, q + 1, r);
}
return A;
}
完整代码
function swap(A, i, j) {
const t = A[i];
A[i] = A[j];
A[j] = t;
}
/**
*
- @param {*} A 数组
- @param {*} p 起始下标
- @param {*} r 结束下标 + 1
*/
function divide(A, p, r) {
const x = A[r - 1];
let i = p - 1;
for (let j = p; j < r - 1; j++) {
if (A[j] <= x) {
i++;
swap(A, i, j);
}
}
swap(A, i + 1, r - 1);
return i + 1;
}
/**
- @param {*} A 数组
- @param {*} p 起始下标
- @param {*} r 结束下标 + 1
*/
function qsort(A, p = 0, r) {
r = r || A.length;
if (p < r - 1) {
const q = divide(A, p, r);
qsort(A, p, q);
qsort(A, q + 1, r);
}
return A;
}