javascript 快速排序

快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是:经过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的全部数据都比另一部分的全部数据都要小,而后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程能够递归进行,以此达到整个数据变成有序序列算法

高快省的排序算法

有没有既不浪费空间又能够快一点的排序算法呢?那就是“快速排序”啦!光听这个名字是否是就以为很高端呢。数组

假设咱们如今对“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”这个10个数进行排序。首先在这个序列中随便找一个数做为基准数(不要被这个名词吓到了,就是一个用来参照的数,待会你就知道它用来作啥的了)。为了方便,就让第一个数6做为基准数吧。接下来,须要将这个序列中全部比基准数大的数放在6的右边,比基准数小的数放在6的左边,相似下面这种排列:动画

3 1 2 5 4 6 9 7 10 8ui

在初始状态下,数字6在序列的第1位。咱们的目标是将6挪到序列中间的某个位置,假设这个位置是k。如今就须要寻找这个k,而且以第k位为分界点,左边的数都小于等于6,右边的数都大于等于6。想想,你有办法能够作到这点吗?spa

排序算法显神威

方法其实很简单:分别从初始序列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”两端开始“探测”。先从右往左找一个小于6的数,再从左往右找一个大于6的数,而后交换他们。这里能够用两个变量i和j,分别指向序列最左边和最右边。咱们为这两个变量起个好听的名字“哨兵i”和“哨兵j”。刚开始的时候让哨兵i指向序列的最左边(即i=1),指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边(即=10),指向数字。3d

首先哨兵j开始出动。由于此处设置的基准数是最左边的数,因此须要让哨兵j先出动,这一点很是重要(请本身想想为何)。哨兵j一步一步地向左挪动(即j--),直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动(即i++),直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j停在了数字5面前,哨兵i停在了数字7面前。code

如今交换哨兵 i 和哨兵 j 所指向的元素的值。交换以后的序列以下:

6 1 2 (5) 9 3 4 (7) 10 8cdn

到此,第一次交换结束。接下来开始哨兵j继续向左挪动(再友情提醒,每次必须是哨兵j先出发)。他发现了4(比基准数6要小,知足要求)以后停了下来。哨兵i也继续向右挪动的,他发现了9(比基准数6要大,知足要求)以后停了下来。此时再次进行交换,交换以后的序列以下:

6 1 2 5 (4) 3 (9) 7 10 8htm

第二次交换结束,“探测”继续。哨兵j继续向左挪动,他发现了3(比基准数6要小,知足要求)以后又停了下来。哨兵i继续向右移动,糟啦!此时哨兵i和哨兵j相遇了,哨兵i和哨兵j都走到3面前。说明此时“探测”结束。咱们将基准数6和3进行交换。交换以后的序列以下:blog

(3) 1 2 5 4 (6) 9 7 10 8

到此第一轮“探测”真正结束。此时以基准数6为分界点,6左边的数都小于等于6,6右边的数都大于等于6。回顾一下刚才的过程,其实哨兵j的使命就是要找小于基准数的数,而哨兵i的使命就是要找大于基准数的数,直到i和j碰头为止。

OK,解释完毕。如今基准数6已经归位,它正好处在序列的第6位。此时咱们已经将原来的序列,以6为分界点拆分红了两个序列,左边的序列是“3 1 2 5 4”,右边的序列是“9 7 10 8”。接下来还须要分别处理这两个序列。由于6左边和右边的序列目前都仍是很混乱的。不过没关系,咱们已经掌握了方法,接下来只要模拟刚才的方法分别处理6左边和右边的序列便可。如今先来处理6左边的序列现吧。

左边的序列是“3 1 2 5 4”。请将这个序列以3为基准数进行调整,使得3左边的数都小于等于3,3右边的数都大于等于3。好了开始动笔吧

若是你模拟的没有错,调整完毕以后的序列的顺序应该是:

2 1 3 5 4

OK,如今3已经归位。接下来须要处理3左边的序列“2 1”和右边的序列“5 4”。对序列“2 1”以2为基准数进行调整,处理完毕以后的序列为“1 2”,到此2已经归位。序列“1”只有一个数,也不须要进行任何处理。至此咱们对序列“2 1”已所有处理完毕,获得序列是“1 2”。序列“5 4”的处理也仿照此方法,最后获得的序列以下: 1 2 3 4 5 6 9 7 10 8

对于序列“9 7 10 8”也模拟刚才的过程,直到不可拆分出新的子序列为止。最终将会获得这样的序列,以下

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

到此,排序彻底结束。细心的同窗可能已经发现,快速排序的每一轮处理其实就是将这一轮的基准数归位,直到全部的数都归位为止,排序就结束了。下面上个霸气的图来描述下整个算法的处理过程。

动画演示

如今咱们经过js语言实现快速排序

function quickSort2(arr, begin, end) {
     //arr表明此时要进行排序的数组,begin表明基准值在数组中的位数,若是以上面为例,
     //基准值为6,则begin为0,end表明数组最后一位值的序数(arr.length)
     
        //若是左右两个值移动到重合位置,则结束
        if (begin >= end) {
            return;
        }
        //选基准值
        //leader即为上面的第一次比较时的基准值6
        var leader = arr[begin];
        var left = begin;
        var right = end;
        //没有重合,此时right在left的右边进行循环
        while(left < right) {
            //首先右边和leader比
            while (left < right) {
                if (arr[right] < leader) {
                    arr[left] = arr[right];
                    left += 1;
                    break;
                } else { 
                //若是右边的值不小于基准值,则向左移动一位
                    right -= 1;
                }
            }
            while (left < right) {
                if (arr[left] > leader) {
                    arr[right] = arr[left];
                    //若是左边的值不大于基准值,则向右移动一位
                    right -= 1;
                    break;
                } else {
                    left += 1;
                }
            }
        }
        arr[left] = leader;
        quickSort2(arr, begin, left - 1);
        quickSort2(arr, left + 1, end);
    }
    quickSort2(arr, 0, arr.length - 1);
复制代码

感谢

坐在马桶上看算法:developer.51cto.com/art/201403/…

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