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手撸排序:快速排序

手撸排序:快速排序

作者: 野兽仙贝 | 来源:发表于2018-11-13 17:35 被阅读0次
    沉迷猴姆拉无法自拔

    核心思想

    首先算法理解了主要思想,那么代码实现也是信手拈来

    快排分以下三步:

    • 找基准:挑一个基准数用来分割当前数组,我们称该数为"基准"(pivot)
    • 分割:把数组里小于"基准"的数放到左边,遍历一遍操作后数组就分割好了,最麻烦的也是这步分割操作了
    • 递归:对分割后的数组重复第一二步,直到最后数组长度为1或0,就代表已经排好可以返回了
    算法示意图(图源维基百科)

    实例分析

    首先我们用lodash创建一个随机数组

    _.shuffle([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10])
    //  [2, 3, 4, 1, 7, 5, 8, 10, 9, 6 ]
    

    现在将它进行排序

    首先选取基准数,我们就直接取最后一位作为基准数,左起设一个index值记录替换次数,每替换一次index自增1

    然后从左至右开始遍历

    [2, 3, 4, 1, 7, 5, 8, 10, 9, 6 ]
    // 6 > 2替换下标为0,0的两个数,index自增1,
    
    [2, 3, 4, 1, 7, 5, 8, 10, 9, 6 ]
    // 6 > 3替换下标为1,1的两个数,index自增1
    
    [2, 3, 4, 1, 7, 5, 8, 10, 9, 6 ]
    // 6 > 4替换下标为2,2的两个数,index自增1
    
    [2, 3, 4, 1, 7, 5, 8, 10, 9, 6 ]
    // 6 > 1替换下标为3,3的两个数,index自增1
    
    [2, 3, 4, 1, 7, 5, 8, 10, 9, 6 ]
    // 6 < 7不替换,index为4不变
    
    [2, 3, 4, 1, 7, 5, 8, 10, 9, 6 ]
    // 6 > 5替换下标为4, 5的两个数,index自增1
    
    [2, 3, 4, 1, 5, 7, 8, 10, 9, 6 ]
    // 6 < 8不替换,index为5不变
    
    [2, 3, 4, 1, 5, 7, 8, 10, 9, 6 ]
    // 6 < 10不替换,index为5不变
    
    [2, 3, 4, 1, 5, 7, 8, 10, 9, 6 ]
    // 6 < 9不替换,index为5不变
    
    [2, 3, 4, 1, 5, 6, 8, 10, 9, 7 ]
    // 遍历结束替换pivot与index下标的值,这样就分割出了两个数组
    [2, 3, 4, 1, 5]
    [8, 10, 9, 7]
    // 然后再分别将这两个数组进行重复上述操作
    

    有了上述思路就可以开始撸代码了

    // 定义交换逻辑
    function swap(arr, i, j) {
      const temp = arr[i];
      arr[i] = arr[j];
      arr[j] = temp;
    }
    
    // 定义分割逻辑
    function partition(arr, left, right) {
      const pivot = arr[right];
      let index = left;
      for (let i = left; i < right; i++) {
        if (pivot > arr[i]) {
          swap(arr, i, index);
          index++;
        }
      }
      swap(arr, right, index);
      return index;
    }
    
    function sort(arr, left, right) {
      if (left > right) return;
      const index = partition(arr, left, right);
      sort(arr, left, index - 1);
      sort(arr, index + 1, right);
    }
    
    function quick_sort(arr) {
      sort(arr, 0, arr.length - 1);
      return arr
    }
    

    代码可能较其他方法冗余,个人认为这是思路最清晰的写法

    测试

    然后加一些测试代码

    const _ = require('lodash');
    const arr = _.shuffle([1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]);
    console.log(arr);
    console.log(quick_sort(arr));
    // [ 8, 3, 9, 4, 7, 1, 6, 2, 5, 10 ]
    // [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ]
    
    // [ 2, 8, 4, 3, 9, 5, 1, 10, 6, 7 ]
    // [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ]
    
    // [ 10, 7, 8, 4, 6, 1, 2, 9, 3, 5 ]
    // [ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ]
    

    测试ok

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