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Javascript快速排序算法詳解

2019-11-20 13:49:44
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來源:轉載
供稿:網友

快速排序是對冒泡排序的一種改進。通過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分,其中一部分的所有數據都比另外一部分的所有數據都要小,然后再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序,整個排序過程可以遞歸進行,最終達到整個數據變成有序序列。

假設要排序的數組是A[0]……A[N-1],首先任意選取一個數據(通常選用數組的第一個數)作為基準數據,然后將所有比它小的數都放到它前面,所有比它大的數都放到它后面,這個過程稱為一趟快速排序。值得注意的是,快速排序不是一種穩定的排序算法,也就是說,多個相同的值的相對位置也許會在算法結束時產生變動。
一趟快速排序的算法是:
1)設置兩個變量low、high,排序開始的時候:low=0,high=N-1;
2)以第一個數組元素作為基準數據,賦值給base,即base=A[0];
3)從high開始向前搜索,即由后開始向前搜索(high--),找到第一個小于base的值A[high],將A[high]和A[low]互換;
4)從low開始向后搜索,即由前開始向后搜索(low++),找到第一個大于base的A[low],將A[low]和A[high]互換;
5)重復第3、4步,直到low=high;

復制代碼 代碼如下:

function partition(elements, low, high){
  //默認將左側首元素作為基準元素
  var base=elements[low];
  while(low < high){
    //從后往前搜索,直到找到比基準元素小的元素,并進行交換
    while(low < high && elements[high] >= base) high--;
    var swap1=elements[low];elements[low]=elements[high];elements[high]=swap1;
    //從前往后搜索,直到找到比基準元素大的元素,并進行交換
    while(low < high && elements[low] <= base) low++;
    var swap2=elements[low];elements[low]=elements[high];elements[high]=swap2;
  }
  //返回基準元素的位置,作為序列的分割位置
  return low;
}
function sort(elements, low, high){
  if(low<high){
    //將序列一分為二,分為分割位置的前后序列,前序列比分割位置的值小,后序列比分割位置的值大
    var partitionPos=partition(elements, low, high);
    //對前序列繼續遞歸排序
    sort(elements, 0, partitionPos-1);
    //對后序列繼續遞歸排序
    sort(elements, partitionPos+1, high);
  }
}
var elements = [3, 1, 5, 7, 2, 4, 9, 6, 10, 8];
console.log('before: ' + elements);
sort(elements, 0, elements.length-1);
console.log(' after: ' + elements);

效率:

時間復雜度:最好:O(nlog2n),最壞:O(n^2),平均:O(nlog2n)。

空間復雜度:O(nlog2n)。

穩定性:不穩定。

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