先来看看C语言版的快速排序:
#include<stdio.h>
int a[100];
void prt(int n)
{
int i;
for(i=1;i<=n;i++)
printf("%d ",a[i]);
}
void quicksort(int a[],int l,int h)
{
if (l>=h)return ;
int j ,i,key;
i=l;j=h;key=a[i];
while(i<j)
{
while(i<j&&a[j]>key)j--;
if (i<j) a[i++]=a[j];
while (i<j&&a[i]<key)i++;
if (i<j) a[j--]=a[i];
}
a[i]=key;
if (l<i-1)
quicksort(a,l,i-1);
if (i+1<h)
quicksort(a,i+1,h);
}
采用命令式编程需要具体到每一步是如何移动数据的,Java也是如此;而采用Scala就让人耳目一新的感觉,Scala也可以采用命令式编程完成排序,不过它又是一门高度抽象的语言,简短的几行代码就完成了快速排序,当然这并不是最优的快速排序,非尾递归也可能是它的一个诟病:
def qsort: List[Int] => List[Int] = {
case Nil => Nil
case pivot :: tail =>
val (smaller, rest) = tail.partition(_ < pivot)
qsort(smaller) ::: pivot :: qsort(rest)
}
这几行代码很美,美不胜收。
我喜欢把这种风格里定义的sqort叫做对象,函数对象;
它的类型是List[Int] => List[Int],这是个函数类型,接受一个List[Int]参数,返回一个List[Int] 结果;
模式匹配的第二个case pivot :: tail用来匹配至少有一个元素的List,如果匹配,pivot(轴)将被赋值为第一个元素;
val (smaller, rest) = tail.partition(_ < pivot)
这行代码很强大,partition为高阶函数,接受一个返回值为布尔值的函数。_ < pivot 为语法糖,是(i:Int)=>i<pivot匿名函数的简写;
这里的partition返回一个二元组(List[Int],List[Int]),smaller包含所有小于pivot的元素,rest包含tail中所有大于等于pivot的元素。
qsort(smaller) ::: pivot :: qsort(rest),这行代码很直观,虽然执行顺序有点拗;
直观的地方在于书写的顺序,小的在前大的在后,然后用:::和::符号链接起来;
执行的时候是qsort(rest).::(pivot),就是把pivot放在qsort(rest)的结果(是个List)的首位;
用括号表示优先级:(qsort(smaller) ::: (pivot :: qsort(rest)))
完全写法:(qsort(rest).::(pivot)).:::(qsort(smaller)) 这里的::和:::都是方法,还是简写好,形象直观,也是最终结果的表现形式。
qsort(smaller) ::: pivot :: qsort(rest) 这行代码很不容易理解,怎么qsort还没有定义完就能调用了?这是我第一次接触递归的困惑。
假设qsort已经在别的地方定义完,在这里调用,则很容易理解;qsort在自己定义的地方调用自己,则显得很抽象,仿佛一口不见底的井。
我是这样理解,定义一个规则来把一个集合处理为prePart和nextPart两部分,然后把这个规则分别应用在这两部分上。