快速排序(Quicksort)的Javascript实现

日本程序员norahiko,写了一个排序算法的动画演示,非常有趣。

这个周末,我就用它当做教材,好好学习了一下各种排序算法。

排序算法(Sorting algorithm)是计算机科学最古老、最基本的课题之一。要想成为合格的程序员,就必须理解和掌握各种排序算法。

目前,最常见的排序算法大概有七八种,其中"快速排序"(Quicksort)使用得最广泛,速度也较快。它是图灵奖得主C. A. R. Hoare(1934--)于1960时提出来的。

"快速排序"的思想很简单,整个排序过程只需要三步:

  (1)在数据集之中,选择一个元素作为"基准"(pivot)。   (2)所有小于"基准"的元素,都移到"基准"的左边;所有大于"基准"的元素,都移到"基准"的右边。   (3)对"基准"左边和右边的两个子集,不断重复第一步和第二步,直到所有子集只剩下一个元素为止。

举例来说,现在有一个数据集{85, 24, 63, 45, 17, 31, 96, 50},怎么对其排序呢?

第一步,选择中间的元素45作为"基准"。(基准值可以任意选择,但是选择中间的值比较容易理解。)

第二步,按照顺序,将每个元素与"基准"进行比较,形成两个子集,一个"小于45",另一个"大于等于45"。

第三步,对两个子集不断重复第一步和第二步,直到所有子集只剩下一个元素为止。

下面参照网上的资料(这里这里),用Javascript语言实现上面的算法。

首先,定义一个quickSort函数,它的参数是一个数组。

var quickSort = function(arr) { };

然后,检查数组的元素个数,如果小于等于1,就返回。

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

接着,选择"基准"(pivot),并将其与原数组分离,再定义两个空数组,用来存放一左一右的两个子集。

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 = []; };

然后,开始遍历数组,小于"基准"的元素放入左边的子集,大于基准的元素放入右边的子集。

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]); } } };

最后,使用递归不断重复这个过程,就可以得到排序后的数组。

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)); };

使用的时候,直接调用quickSort()就行了。

(完)

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