快排

galois 发布于2019-08-20 16:40 / 1288人阅读

摘要：写这篇文章源于之前的一次面试以及网上看到各种说原生的比快排快的例子，因为他们都没有写好快排。

写这篇文章源于之前的一次面试以及网上看到各种说原生的sort比快排快的例子，因为他们都没有写好快排。面试的时候让我写一个快排，我写出了我在网上看的的很简洁的一段代码（后来发现这个代码在数据结构和算法JavaScript描述这本书上也有）：

function quickSort(arr){
    if(arr.length < 1){
            return [];
    }
    var left = [],right = [],flag = arr[0];
    for(var i=1;i
这样写的话，乍一看确实是快排的思想，把比主元小的元素放到左数组，把比主元大的元素放到右数组，然后分别对左右数组的元素进行排序最终拼接成新的数组。
但是计算机课程里讲解快排的时候都不是这样讲解的，一趟快速排序的算法一般是这样讲解的：

设置两个变量i、j，排序开始的时候：i=0，j=N-1；
以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即key=A[0]；
从j开始向前搜索，即由后开始向前搜索(j--)，找到第一个小于key的值A[j]，将A[j]和A[i]互换；
从i开始向后搜索，即由前开始向后搜索(i++)，找到第一个大于key的A[i]，将A[i]和A[j]互换；
重复第3、4步，直到i=j；

采用js实现的版本如下：
function quickSort_two(arr){
    function sort(start,end){
        if(start + 1 > end){
            return;
        }
        var flag = arr[start],f = start,l = end;
        while(f < l){
            while(f < l && arr[l] > flag){
                l--;
            }
            arr[f] = arr[l];
            while(f < l && arr[f] <= flag){
                f++;
            }
            arr[l] = arr[f];
        }
        arr[f] = flag;
        sort(start,f-1);
        sort(f+1,end);   
    }
    sort(0,arr.length-1);
}

对比这两中快排的写法，在时间复杂度上都是O(nlogn)，但是第二种写法使用了更少的空间，第一种写法的空间复杂度是O(nlogn),而第二种的空间复杂度是O(logn),而且对数组的操作都在原数组上进行，减去了创建空间的消耗和时间，在性能上无疑有了更多的提升。

下面是三种排序算法的一个对比：
function quickSort_one(arr){
    if(arr.length < 1){
            return [];
    }
    var left = [],right = [],flag = arr[0];
    for(var i=1;i end){
            return;
        }
        var flag = arr[start],f = start,l = end;
        while(f < l){
            while(f < l && arr[l] > flag){
                l--;
            }
            arr[f] = arr[l];
            while(f < l && arr[f] <= flag){
                f++;
            }
            arr[l] = arr[f];
        }
        arr[f] = flag;
        sort(start,f-1);
        sort(f+1,end);   
    }
    sort(0,arr.length-1);
}

function quickSort_three(arr){
    arr.sort(function(a,b){
        return a-b;
    });
}

function countTime(fn,arr){
    var start = Date.now();
    fn(arr);
    var end = Date.now();
    console.log(end - start);
}

function randomVal(num){
    var arr = [];
    for(var i=0;i
在chrome下的一个运行情况（以100000个数为例,由于每次排序后数组都发生了改变，所以每次都创建了新数组，以100000的基数来算的话，虽然不是同一个数组，但是结果也是值得参考的）：

在firefox下的运行结果：

不论是firefox还是chrome,第一种排序算法的时间都是最长的，第二种是最快的，原生的sort方法比第二种方法稍微慢一点，但比第一种还是快多了。

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