排序方法——快速排序

Posted 2021-01-06 peiyanh

　　快速排序：又称为划分交换排序，通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另一部分的所有数据都要小，然后再按照此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

　　步骤：

• 从数列中挑出一个元素，称为"基准"
• 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区结束之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。
• 递归地把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

　　递归的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

快速排序分析

　

function quick_sort(array, start, end){
    // 数组长度为0和1退出
    if(end <= start){
        return
    }
    // 设置一个基准数
    let mid = array[start]
    // 向右的游标
    let low = start
    // 向左的游标
    let high = end

    // 当low=>high时退出循环
    while(low < high){
        // 如果low与high未重合，high指向的元素不比基准元素小，则high向左移动
        while(low < high && array[high] >= mid){
            high -= 1
        }
        // 将high指向的元素放到low的位置上
        array[low] = array[high]

        // 如果low与high未重合，low指向的元素比基准元素小，则low向右移动
        while(array[low] < mid && low < high){
            low += 1
        }
        // 将low指向的元素放到high的位置上
        array[high] = array[low]
    }

    // 退出循环后，low与high重合，此时所指位置为基准元素的正确位置
    array[low] = mid

    // 对基准元素左边的子序列进行快速排序
    quick_sort(array, start, low-1)

    // 对基准元素右边的子序列进行快速排序
    quick_sort(array, low+1, end)

}

let arr = [54,26,93,17,77,31,44,55,20];
let len = arr.length - 1;

quick_sort(arr, 0, len)

console.log(arr)    // [ 17, 20, 26, 31, 44, 54, 55, 77, 93 ]

# python
def quick_sort(alist, start, end):
    """快速排序"""

    # 递归的退出条件
    if start >= end:
        return

    # 设定起始元素为要寻找位置的基准元素
    mid = alist[start]

    # low为序列左边的由左向右移动的游标
    low = start

    # high为序列右边的由右向左移动的游标
    high = end

    while low < high:
        # 如果low与high未重合，high指向的元素不比基准元素小，则high向左移动
        while low < high and alist[high] >= mid:
            high -= 1
        # 将high指向的元素放到low的位置上
        alist[low] = alist[high]

        # 如果low与high未重合，low指向的元素比基准元素小，则low向右移动
        while low < high and alist[low] < mid:
            low += 1
        # 将low指向的元素放到high的位置上
        alist[high] = alist[low]

    # 退出循环后，low与high重合，此时所指位置为基准元素的正确位置
    # 将基准元素放到该位置
    alist[low] = mid

    # 对基准元素左边的子序列进行快速排序
    quick_sort(alist, start, low-1)

    # 对基准元素右边的子序列进行快速排序
    quick_sort(alist, low+1, end)


alist = [54,26,93,17,77,31,44,55,20]
quick_sort(alist,0,len(alist)-1)
print(alist)

快速排序演示