快速排序（Quicksort）的Javascript实现

Posted 2020-09-23

日本程序员norahiko，写了一个排序算法的动画演示，非常有趣。

这个周末，我就用它当做教材，好好学习了一下各种排序算法。

排序算法（Sorting algorithm）是计算机科学最古老、最基本的课题之一。要想成为合格的程序员，就必须理解和掌握各种排序算法。

目前，最常见的排序算法大概有七八种，其中"快速排序"（Quicksort）使用得最广泛，速度也较快。它是图灵奖得主C. A. R. Hoare（1934--）于1960时提出来的。

"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。

举例来说，现在有一个数据集{85, 24, 63, 45, 17, 31, 96, 50}，怎么对其排序呢？

第一步，选择中间的元素45作为"基准"。（基准值可以任意选择，但是选择中间的值比较容易理解。）

第二步，按照顺序，将每个元素与"基准"进行比较，形成两个子集，一个"小于45"，另一个"大于等于45"。

第三步，对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。

下面参照网上的资料（这里和这里），用javascript语言实现上面的算法。

首先，定义一个quickSort函数，它的参数是一个数组。

var quickSort = function(arr) {

};

然后，检查数组的元素个数，如果小于等于1，就返回。

var quickSort = function(arr) {

　　if (arr.length <= 1) { return arr; }

};

接着，选择"基准"（pivot），并将其与原数组分离，再定义两个空数组，用来存放一左一右的两个子集。

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 = [];

};

然后，开始遍历数组，小于"基准"的元素放入左边的子集，大于基准的元素放入右边的子集。

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]);

　　　　}

　　}

};

最后，使用递归不断重复这个过程，就可以得到排序后的数组。

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));

};

使用的时候，直接调用quickSort()就行了。

（完）