目前,最常見的排序算法大概有七八種,其中"快速排序"(Quicksort)使用得最廣泛,速度也較快。它是圖靈獎得主 東尼·霍爾(C. A. R. Hoare)于1960時提出來的。
快速排序"的思想很簡單,整個排序過程只需要三步:
?。?)在數(shù)據(jù)集之中,選擇一個元素作為"基準"(pivot)。
?。?)所有小于"基準"的元素,都移到"基準"的左邊;所有大于"基準"的元素,都移到"基準"的右邊。
?。?)對"基準"左邊和右邊的兩個子集,不斷重復第一步和第二步,直到所有子集只剩下一個元素為止。
舉例來說,現(xiàn)在有一個數(shù)據(jù)集{85, 24, 63, 45, 17, 31, 96, 50},怎么對其排序呢?
第一步,選擇中間的元素45作為"基準"。(基準值可以任意選擇,但是選擇中間的值比較容易理解。)
第二步,按照順序,將每個元素與"基準"進行比較,形成兩個子集,一個"小于45",另一個"大于等于45"。
第三步,對兩個子集不斷重復第一步和第二步,直到所有子集只剩下一個元素為止。
按照之前的步驟,定義一個quickSort函數(shù):
var quickSort = function(arr) { //參數(shù)是一個數(shù)組 if (arr.length <= 1) { return arr; } //檢查數(shù)組的元素個數(shù),如果小于等于1,就返回。 var pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2); //選擇"基準"(pivot),并將其與原數(shù)組分離,再定義兩個空數(shù)組,用來存放一左一右的兩個子集。 var pivot = arr.splice(pivotIndex, 1)[0]; var left = []; var right = []; for (var i = 0; i < arr.length; i++){ //開始遍歷數(shù)組,小于"基準"的元素放入左邊的子集,大于基準的元素放入右邊的子集。 if (arr[i] < pivot) { left.push(arr[i]); } else { right.push(arr[i]); } } return quickSort(left).concat([pivot], quickSort(right)); };
實現(xiàn)上面動畫:
算法思路:
從數(shù)列中挑出一個元素,稱為 “基準”(pivot);
重新排序數(shù)列,所有元素比基準值小的擺放在基準前面,所有元素比基準值大的擺在基準的后面(相同的數(shù)可以到任一邊)。在這個分區(qū)退出 之后,該基準就處于數(shù)列的中間位置。這個稱為分區(qū)(partition)操作;
遞歸地(recursive)把小于基準值元素的子數(shù)列和大于基準值元素的子數(shù)列排序;
實現(xiàn)代碼:
function quickSort(arr, left, right) { var len = arr.length, partitionIndex, left = typeof left != 'number' ? 0 : left, right = typeof right != 'number' ? len - 1 : right; if (left < right) { partitionIndex = partition(arr, left, right); quickSort(arr, left, partitionIndex-1); quickSort(arr, partitionIndex+1, right); } return arr; } function partition(arr, left ,right) { // 分區(qū)操作 var pivot = left, // 設(shè)定基準值(pivot) index = pivot + 1; for (var i = index; i <= right; i++) { if (arr[i] < arr[pivot]) { swap(arr, i, index); index++; } } swap(arr, pivot, index - 1); return index-1; } function swap(arr, i, j) { var temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; } function partition2(arr, low, high) { let pivot = arr[low]; while (low < high) { while (low < high && arr[high] > pivot) { --high; } arr[low] = arr[high]; while (low < high && arr[low] <= pivot) { ++low; } arr[high] = arr[low]; } arr[low] = pivot; return low; } function quickSort2(arr, low, high) { if (low < high) { let pivot = partition2(arr, low, high); quickSort2(arr, low, pivot - 1); quickSort2(arr, pivot + 1, high); } return arr; }
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