前端笔试题——手撕快速排序（保姆级手撕）

引言：

许多互联网公司在招聘前端开发人才时，不只考察面试者对于前端知识的掌握程度，数据结构与算法也渐渐成为了默许的要求。

除了考察链表、二叉树、图等数据结构之外，在算法中最具备表明性的就是“手撕”快速排序算法。

快速排序算法，对于大多数人而言确实具备必定的难度。排序思路，代码设计以及难以理解的递归思想。

本文一步步带你写基于原生JavaScript语言的快速排序算法。

思想：

快速排序最核心的是分治思想，顾名思义，分而治之。

简单来讲就是，按照一个标准（也称基准），将一个集合划分为多个集合，分开求解。

再通俗一点就是，将强大的敌军分红一块一块的，再逐个击破。

举个例子：

这个数组是乱序的。如今咱们模拟快速排序的过程。

首先第一趟是这样的：

1.咱们规定基准是当前数组第一个元素，也就是array[0]。

2.将当前数组遍历，比基准小的放left里，大的放right里。

3.一趟完成时，array会被划分为left、mid和right三部分。

如图所示：没有比mid小的元素，因此left数组里是空的；除mid外，其余比mid值大的元素全在right里。

 

 

第二趟也是一样的道理：

1.对于left数组为空，则忽略。

2.对于right数组，里边的元素数量不止一个，那么就能够进行第二趟快排了：

接着再对left和right分别进行划分，快排，宏观看来就是这样：

这种结构是否是很是熟悉，有点像二叉树呢？

设计与实现：

咱们搞懂了过程，如今咱们须要设计算法了。

在笔试中须要手撕快排，最好的办法就是尽可能精简代码，写着也容易，看着也舒服！

根据前边咱们看到的结构，是否是可以联想到二叉树的遍历呢？

二叉树遍历最精简的代码就是使用递归。（无论先序、中序仍是后序）

说白了，递归就是在函数中调用本身，返回本身。

但最重要的仍是要有个终止条件，也就是当数组中的元素数量不大于一个时，就不必排序了。

不管怎样，先定义个quickSort方法：

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

而后咱们还须要定义数组left和right，还要将mid初始化为arr[0]。

function quickSort(arr) {
    if (arr.length <= 1) {
        return arr;
    }
    let left = [];
    let right = [];
    let mid = arr[0];
}

这时咱们就要遍历数组了，从mid后边的元素开始。

若第i个元素比mid小，就放到left中。

若第i个元素比mid大或者同样大，就放到right中。

因此，上代码：

function quickSort(arr) {
    if (arr.length <= 1) {
        return arr;
    }
    let left = [];
    let right = [];
    let mid = arr[0];
    for (let i = 1; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] < mid) {
            left.push(arr[i]);
        } else {
            right.push(arr[i]);
        }
    }
}

这样，第一趟排序的结果就能够知道了，咱们用js的concat方法将left、mid和right拼接一下。

function quickSort(arr) {
    if (arr.length <= 1) {
        return arr;
    }
    let left = [];
    let right = [];
    let mid = arr[0];
    for (let i = 1; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] < mid) {
            left.push(arr[i]);
        } else {
            right.push(arr[i]);
        }
    }
    return left.concat(mid, right);
}

咱们运行一下，看结果：

咱们用流程推理一下，果真是第一趟排序的结果。

接下来，咱们须要进行第二趟、第三趟……最后一趟排序。

这时咱们就要用到递归思想了，咱们须要对left和right再进行quickSort方法的调用。

那么显而易见，这么写就瓜熟蒂落了：

function quickSort(arr) {
    if (arr.length <= 1) {
        return arr;
    }
    let left = [];
    let right = [];
    let mid = arr[0];
    for (let i = 1; i < arr.length; i++) {
        if (arr[i] < mid) {
            left.push(arr[i]);
        } else {
            right.push(arr[i]);
        }
    }
    return quickSort(left).concat(mid, quickSort(right));
}

好了，这个方法写完了，一切都是那么合理，咱们调用一下看看结果：

console.log(quickSort([1, 5, 2, 3, 6, 8, 8, 7, 4]));

和想象中的同样，一切都在计划中：

至此，快速排序就写完了，至少在笔试中这么写足够用了！

分析：

对于快速排序，平均状况的时间复杂度为：O(n*lgn)。

当一个序列基本有序，就个别一个元素位置不对，那么也就是快速排序算法的最差状况，时间复杂度为：O(n*n)。

因此，与其余排序算法相比，快速排序的性价比仍是最高的，所以使用也最普遍。

原创地址：http://www.javashuo.com/article/p-mcydpnpn-hz.html。