2019-09-26JS手写快排quicksort

递归：指在函数的定义中使用函数自身的方法；

排序算法的比较

术语解释

n：数据规模；

稳定:两个相等的值在排序前后相对位置是否改变，如果不会改变则成为稳定，反之为不稳定；

排序方式：内排序In-place是指所有操作都在内存中完成；外排序Out-place把数据放在磁盘中，排序通过磁盘和内存的数据传输才能进行；

时间复杂度：算法执行所消耗的时间；

空间复杂度：算法执行所需的内存的大小；

快速排序基于冒泡、递归分治。他在大数据情况下是最快的排序方式之一，平均事件复杂度很低（见图表）而且前面的系数很小，在大量随机输入的情况下最坏情况出现的概率是极小的。

动画演示

快速排序

js实现第一种看起来比较复杂，但是内存占用比较少。

function quickSort(arr, left, right) {

/*

* len为数组的长度;

* left为需要数组中参与排序的起始点；right为数组中参与排序的终止点;

* left如果有传数字那么就为left，没有传参则为0；

* right如果有传参那么就为right，没有传参则为len-1;

* 有传参可能会部分排序可能不会排序，没传参默认排序整个数组;

* partitionIndex为分组界限;

*/

var len = arr.length,

    partitionIndex,

    left = typeof left !== 'number' ? 0 : left,

    right = typeof right !== 'number' ? len - 1 : right;



// 如果需要排序的起始索引小于终止索引则执行排序;递归的终止条件；

if (left < right) {



    // partition的返回值作为partitionIndex来分隔数组；

    // 索引partitionIndex左边的元素均小于arr[partitionIndex]；

    // 右边的元素均大于arr[partitionIndex]；

    partitionIndex = partition(arr, left, right);

// 数组中小于arr[partitionIndex]的部分(索引left到partitionIndex-1)再次使用quickSort排序；

    quickSort(arr, left, partitionIndex - 1);

// 数组中大于arr[partitionIndex]的部分(索引partitionIndex+1到right)再次使用quickSort排序；

    quickSort(arr, partitionIndex + 1, right);

}

// 递归执行直到不满足left

}

function partition(arr, left, right) {

/*

* 这部分是具体实现排序的部分；

* 将left赋值给pivot，作为参照物，因为left在最左边，只需要从左到右比较一遍即可判断整个数组；

* index索引是arr中待交换位置；

*/

var pivot = left,

    index = pivot + 1;

// for循环从参照物arr[pivot]下一个元素arr[pivot+1]开始一直比较到子数组结束arr[right]；

for (var i = index; i <= right; i++) {

// 循环中如果有任何小于参照物的，就将他交换到index的位置，然后index向右移动到下一个位置；

    if (arr[i] < arr[pivot]) {

        swap(arr, i, index);

        index++;

    }

}

/*

* 因为每次都是交换完后index移动到下一个位置，所以在循环结束时，index仍为待交换的位置；

* 此时索引pivot+1到index-1的元素都小于参照物arr[pivot]；

*/

// 交换pivot和index-1索引的值之后index-1索引左边全都是小于arr[index-1]的元素；

swap(arr, pivot, index - 1);

// 返回index-1作为拆分子数组的分界线；

return index - 1;

}

第二种比较容易理解，但是内存占用较多。

function quickSort(arr) {

/*

* 创建len保存数组的长度，每次获取数组的长度都要实时查询不利于性能；

* index作为保存取到的中间值；

* pivot保存比较参照物；

* left、right作为子数组的容器；

*/

var len = arr.length,

    index,

    pivot,

    left=[],

    right=[];

// 如果数组只有一位，就直接返回数组,递归的终止条件；

if (len <= 1) return arr;



//获取中间值的索引，使用Math.floor向下取整；

index = Math.floor(len / 2);



// 使用splice截取中间值，第一个参数为截取的索引，第二个参数为截取的长度；

// 如果此处使用pivot=arr[index]; 那么将会出现无限递归的错误；

// splice影响原数组，原数组长度减一；

pivot = arr.splice(index, 1);

len -= 1;



// 小于arr[pivot]的存到left数组里，大于arr[pivot]的存到right数组；

for (var i = 0; i < len; i++) {

    if (pivot > arr[i]) {

        left.push(arr[i]);

    } else {

        right.push(arr[i]);

    }

}

// 不断把分割的左右子数组传入quickSort，直到分割的只有一位直接返回子数组本身，递归终止；



// 把每次分割的数组一层一层的用concat连接起来；

// 每一层left里的元素都小于对应的pivot,right里的元素都大于对应的pivot；

return quickSort(left).concat(pivot,quickSort(right));

}