快速排序

做者: 阮一峯javascript

日期: 2011年4月 4日php

日本程序員norahiko,寫了一個排序算法的動畫演示,很是有趣。java

這個週末,我就用它當作教材,好好學習了一下各類排序算法。程序員

排序算法(Sorting algorithm)是計算機科學最古老、最基本的課題之一。要想成爲合格的程序員,就必須理解和掌握各類排序算法。算法

目前,最多見的排序算法大概有七八種,其中"快速排序"(Quicksort)使用得最普遍,速度也較快。它是圖靈獎得主C. A. R. Hoare(1934--)於1960時提出來的。數組

"快速排序"的思想很簡單,整個排序過程只須要三步:函數

  (1)在數據集之中,選擇一個元素做爲"基準"(pivot)。學習

  (2)全部小於"基準"的元素,都移到"基準"的左邊;全部大於"基準"的元素,都移到"基準"的右邊。動畫

  (3)對"基準"左邊和右邊的兩個子集,不斷重複第一步和第二步,直到全部子集只剩下一個元素爲止。ui

舉例來講,如今有一個數據集{85, 24, 63, 45, 17, 31, 96, 50},怎麼對其排序呢?

第一步,選擇中間的元素45做爲"基準"。(基準值能夠任意選擇,可是選擇中間的值比較容易理解。)

第二步,按照順序,將每一個元素與"基準"進行比較,造成兩個子集,一個"小於45",另外一個"大於等於45"。

第三步,對兩個子集不斷重複第一步和第二步,直到全部子集只剩下一個元素爲止。

下面參照網上的資料(這裏這裏),用Javascript語言實現上面的算法。

首先,定義一個quickSort函數,它的參數是一個數組。

var quickSort = function(arr) {

};

而後,檢查數組的元素個數,若是小於等於1,就返回。

var quickSort = function(arr) {

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

};

接着,選擇"基準"(pivot),並將其與原數組分離,再定義兩個空數組,用來存放一左一右的兩個子集。

var quickSort = function(arr) {

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

  var pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2) ;

  var pivot = arr.splice(pivotIndex, 1)[0];

  var left = [];

  var right = [];

};

而後,開始遍歷數組,小於"基準"的元素放入左邊的子集,大於基準的元素放入右邊的子集。

var quickSort = function(arr) {

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

  var pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2) ;

  var pivot = arr.splice(pivotIndex, 1)[0];

  var left = [];

  var right = [];

  for (var i = 0; i < arr.length; i++){

    if (arr[i] < pivot) {

      left.push(arr[i]);

    } else {

      right.push(arr[i]);

    }

  }

};

最後,使用遞歸不斷重複這個過程,就能夠獲得排序後的數組。

var quickSort = function(arr) {

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

  var pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2);

  var pivot = arr.splice(pivotIndex, 1)[0];

  var left = [];

  var right = [];

  for (var i = 0; i < arr.length; i++){

    if (arr[i] < pivot) {

      left.push(arr[i]);

    } else {

      right.push(arr[i]);

    }

  }

  return quickSort(left).concat([pivot], quickSort(right));

};

使用的時候,直接調用quickSort()就好了。

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