排序算法之三（快速排序）

Posted 2021-08-13 Mose前端

        本期内容，我主要讲解快排算法，面试考的几率非常大，毫不避讳说，手写快排是进大厂最基本的要求。希望大家都能掌握。

SUMMER

快排思想

快速排序是一种非常高效的算法，它采用“分而治之”的思想，把大的拆分为小的，小的再拆分为更小的。其原理如下：对于一组给定的记录，通过一趟排序后，将原序列分为两部分，其中前一部分的所有记录均比后一部分的所有记录小，然后再依次对前后两部的记录进行快速排序，递归该过程，知道序列中的所有记录均有序为止。具体而言，算法步骤如下：

（1）分解：将输入的序列array[m...n]划分成两个非空子序列array[m...k]和array[k+1...n],使用、array[m...k]中的任一元素的值不大于array[k+1...n]中任一元素的值。

（2）递归求解：通过递归调用快速排序算法分别对array[m...k]和array[k+1...n]进行排序。

（3）合并：由于对分解出的两个子序列的排序是就地进行的，所以在array[m...k]和array[k+1...n]都排序好后，不需要执行任何计算就已让array[m...n]排好序。

以数组[49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49]为例。第一趟排序过程如下：

初始化关键字：[49 38 65 97 76 13 27 49]

第一次交换后：[27 38 65 97 76 13 49 49]

第二次交换后：[27 38 49 97 76 13 65 49]

从右向左找小于49的数交换位置，从左向右找大于49的数，依次进行

第三次交换后：[27 38 13 97 76 49 65 49]

第四次交换后：[27 38 13 49 76 97 65 49]

整个排序过程如下：

初始化关键字：[49 38 65 97 76 13 27 49]

一趟排序之后：[27 38 13] 49 [76 97 65 49]

二趟排序之后：[13] 27 [38] 49 [49 65] 76 [97]

三趟排序之后：13 27 38 49 49 [65] 76 97

最后的排序结果：13 27 38 49 49 65 76 97

上个图方便大家理解

快速排序算法是通过分治递归来实现的，其效率在很大程度上取决于参考元素的选择，可以选择数组中间的元素，也可以随机得到三个元素，然后选择中间的那个元素（三数中值法）。另外，当我们在进行分割时，如果分割出来的子序列的长度很小的话（小于20）通常递归的排序效率就没有诸如插入排序或希尔排序那么快了。因此，可以先判断数组长度再选择算法。

算法的复杂度分析

        平均情况：T(n) = O(nlogn)

        最差情况：T(n) = O(n²）

        平均情况：T(n) = O(nlogn)

        空间复杂度：O(n)

占用常数内存，不占用额外内存，是一种不稳定的算法。

SUMMER

JavaScript代码实现

function quickSort(arr) { var length = arr.length; if(length <= 1) { return arr; } var base_num = arr[0], left_array = [], right_array = []; for(var i = 1; i < length; i++) { if(base_num > arr[i]) { left_array.push(arr[i]); } else { right_array.push(arr[i]); } } left_array = quickSort(left_array); right_array = quickSort(right_array); return left_array.concat([base_num],right_array); }
 var arr = [49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49], txt = ""; for (var k in arr) { txt += arr[k] + " "; } console.log("排序前：", txt); arr = quickSort(arr); txt = ""; for (k in arr) { txt += arr[k] + " "; } console.log("排序后：", txt);  结果显示如图    

每日鸡汤

别等待，别遗憾，去经历，无需畏惧

SLIGHT HEAT  #2021#

 Mose前端

微信

CuiXin992173697