快速排序的3个基本步骤
1.从数组中选择一个元素作为基准点
2.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。
3.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。
图片描述:
- 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
1、代码实现1.0
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));
};
这段代码
优点:
- 代码简单明了,可读性强,易于理解
- 非常适合用于面试笔试题
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
2、代码实现2.0
从上面这张图,我们用一个指针i去做了一个分割
- 初始化i = -1
- 循环数组,找到比支点小的数就将i向右移动一个位置,同时与下标i交换位置
- 循环结束后,最后将支点与i+1位置的元素进行交换位置
- 最后我们会得到一个由i指针作为分界点,分割成从下标0-i,和 i+1到最后一个元素。
整个代码分成三部分,数组交换,拆分(就是对指针进行移动,找到最后指针所指向的位置),qsort(主函数: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)三个部分
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;
}
优点:
- 减少了两个O(n)的操作,得到了一定的性能上的提升
参考原文:js算法-快速排序(Quicksort)