js实现快速排序的两种方法,附讲解

本文提供两种JavaScript实现快排方式,

第一种为阮一峰老师所写
原文地址：http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/04/quicksort_in_javascript.html

第二种为个人看到讲解比较不错的C++实现(已修改为JavaScript实现)
原文地址：http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558 

​ "快速排序"的思想很简单，整个排序过程只需要三步：

​ （1）在数据集之中，选择一个元素作为"基准"（pivot）。

（2）所有小于"基准"的元素，都移到"基准"的左边；所有大于"基准"的元素，都移到"基准"的右边。

（3）对"基准"左边和右边的两个子集，不断重复第一步和第二步，直到所有子集只剩下一个元素为止。

javascript实现方式1:

			let quickSort = function(arr) {
			
			　　if (arr.length <= 1) { return arr; }
			
			　　let pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2) ;
			
			　　let pivot = arr.splice(pivotIndex, 1)[0];
			
			　　let left = [];
			
			　　let right = [];
			
			　　for (let 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));
			};
			let arr = [7,2,9,6,5]
			console.log(quickSort(arr)) //排序后的数组
			console.log(arr) //原数组改变了

javascript实现方式2:

快速排序由于排序效率在同为O(N*logN)的几种排序方法中效率较高，因此经常被采用，再加上快速排序思想----分治法也确实实用，因此很多软件公司的笔试面试，包括像腾讯，微软等知名IT公司都喜欢考这个，还有大大小的程序方面的考试如软考，考研中也常常出现快速排序的身影。

总的说来，要直接默写出快速排序还是有一定难度的，因为本人就自己的理解对快速排序作了下白话解释，希望对大家理解有帮助，达到快速排序，快速搞定。

快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略，通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

该方法的基本思想是：

1．先从数列中取出一个数作为基准数。

2．分区过程，将比这个数大的数全放到它的右边，小于或等于它的数全放到它的左边。

3．再对左右区间重复第二步，直到各区间只有一个数。

虽然快速排序称为分治法，但分治法这三个字显然无法很好的概括快速排序的全部步骤。因此我的对快速排序作了进一步的说明：挖坑填数+分治法：

先来看实例吧，定义下面再给出（最好能用自己的话来总结定义，这样对实现代码会有帮助）。

以一个数组作为示例，取区间第一个数为基准数。

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
72	6	57	88	60	42	83	73	48	85

初始时，i = 0; j = 9; X = a[i] = 72

由于已经将a[0]中的数保存到X中，可以理解成在数组a[0]上挖了个坑，可以将其它数据填充到这来。

从j开始向前找一个比X小或等于X的数。当j=8，符合条件，将a[8]挖出再填到上一个坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++; 这样一个坑a[0]就被搞定了，但又形成了一个新坑a[8]，这怎么办了？简单，再找数字来填a[8]这个坑。这次从i开始向后找一个大于X的数，当i=3，符合条件，将a[3]挖出再填到上一个坑中a[8]=a[3]; j–;

数组变为：

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
48	6	57	88	60	42	83	73	88	85

i = 3; j = 7; X=72

再重复上面的步骤，先从后向前找，再从前向后找。

从j开始向前找，当j=5，符合条件，将a[5]挖出填到上一个坑中，a[3] = a[5]; i++;

从i开始向后找，当i=5时，由于i==j退出。

此时，i = j = 5，而a[5]刚好又是上次挖的坑，因此将X填入a[5]。

数组变为：

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
48	6	57	42	60	72	83	73	88	85

可以看出a[5]前面的数字都小于它，a[5]后面的数字都大于它。因此再对a[0…4]和a[6…9]这二个子区间重复上述步骤就可以了。

对挖坑填数进行总结

1．i =L; j = R; 将基准数挖出形成第一个坑a[i]。

2．j–由后向前找比它小的数，找到后挖出此数填前一个坑a[i]中。

3．i++由前向后找比它大的数，找到后也挖出此数填到前一个坑a[j]中。

4．再重复执行2，3二步，直到i==j，将基准数填入a[i]中。

照着这个总结很容易实现挖坑填数的代码：

let AdjustArray = function(s, l, r) //返回调整后基准数的位置
{
    let i = l, j = r;
    let x = s[l]; //s[l]即s[i]就是第一个坑
    while (i < j)
    {
        // 从右向左找小于x的数来填s[i]
        while(i < j && s[j] >= x) 
            j--;  
        if(i < j) 
        {
            s[i] = s[j]; //将s[j]填到s[i]中，s[j]就形成了一个新的坑
            i++;
        }

        // 从左向右找大于或等于x的数来填s[j]
        while(i < j && s[i] < x)
            i++;  
        if(i < j) 
        {
            s[j] = s[i]; //将s[i]填到s[j]中，s[i]就形成了一个新的坑
            j--;
        }
    }
    //退出时，i等于j。将x填到这个坑中。
    s[i] = x;

    return i;
}

再写分治法的代码：

let quick_sort1 = function(s, l, r)
{
    if (l < r)
    {
        let i = AdjustArray(s, l, r);//先成挖坑填数法调整s[]
        quick_sort1(s, l, i - 1); // 递归调用 
        quick_sort1(s, i + 1, r);
    }
}

这样的代码显然不够简洁，对其组合整理下：

let quickSort = function(arr, l, r)
{
    if (l < r)
    {
        //Swap(arr[l], arr[(l + r) / 2]); //将中间的这个数和第一个数交换 参见注1
        i = l, j = r, x = arr[l];
        while (i < j)
        {
            while(i < j && arr[j] >= x) // 从右向左找第一个小于x的数
                j--;  
            if(i < j) 
                arr[i++] = arr[j];

            while(i < j && arr[i] < x) // 从左向右找第一个大于等于x的数
                i++;  
            if(i < j) 
                arr[j--] = arr[i];
        }
        arr[i] = x;
        quickSort(arr, l, i - 1); // 递归调用 
        quickSort(arr, i + 1, r);
    }
}
let arr = [7,2,9,6,5]
    quickSort(arr, 0, arr.length-1) //注意是length-1
    console.log(arr)