快速排序

1.概念

快速排序

   快速排序,听这个名字就能想到它排序速度比较快方法,是一种分治思想,现在各种语言中自带的排序库很多使用的都是快速排序。快速排序是一种原地排序,只需要一个很小的栈作为辅助空间,空间复杂度为O(log2n),适合在数据集比较大的时候使用。时间复杂度比较复杂,最好的情况是O(n),最差的情况是O(n2),所以平时说的O(nlogn),为其平均时间复杂度。

2.基本思想

    随机找出一个数,可以随机取,也可以取固定位置,一般是取第一个或最后一个称为基准,然后就是比基准小的在左边,比基准大的放到右边,如何放做,就是和基准进行交换,这样交换完左边都是比基准小的,右边都是比较基准大的,这样就将一个数组分成了两个子数组,然后再按照同样的方法把子数组再分成更小的子数组,直到不能分解为止。

3.举例说明

   假设我们现在对“6  1  2 7  9  3  4  5 10  8”这个10个数进行排序。

   1.分别从初始序列“6  1  2 7  9  3  4  5 10  8”两端开始“探测”。先从右往左找一个小于6的数,再从左往右找一个大于6的数,然后交换他们。这里可以用两个变量i和j,分别指向序列最左边和最右边。我们为这两个变量起个好听的名字“哨兵i”和“哨兵j”。刚开始的时候让哨兵i指向序列的最左边(即i=1),指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边(即j=10),指向数字8。

   2.首先哨兵j开始出动,哨兵j一步一步地向左挪动(即j--),直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动(即i++),直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j停在了数字5面前,哨兵i停在了数字7面前。

  3.现在交换哨兵i和哨兵j所指向的元素的值。交换之后的序列如下。6  1  2  5  9  3  4  7  10  8。

  4. 第一次交换结束。接下来开始哨兵j继续向左挪动。他发现了4(比基准数6要小,满足要求)之后停了下来。哨兵i也继续向右挪动的,他发现了9(比基准数6要大,满足要求)之后停了下来。此时再次进行交换,交换之后的序列如下。6  1  2  5  4  3  9  7 10  8 。

 5. 第二次交换结束,“探测”继续。哨兵j继续向左挪动,他发现了3(比基准数6要小,满足要求)之后又停了下来。哨兵i继续向右移动,糟啦!此时哨兵i和哨兵j相遇了,哨兵i和哨兵j都走到3面前。说明此时“探测”结束。我们将基准数6和3进行交换。交换之后的序列如下。3  1  2  5  4  6  9  7  10  8 。

 6. 到此第一轮“探测”真正结束。此时以基准数6为分界点,6左边的数都小于等于6,6右边的数都大于等于6。回顾一下刚才的过程,其实哨兵j的使命就是要找小于基准数的数,而哨兵i的使命就是要找大于基准数的数,直到i和j碰头为止。

第一轮结束后,对原基准点左右,递归排序

4、代码示例

function quickSort(arr, begin, end) {
    //递归出口
    if(begin >= end)
        return;
    var l = begin; // 左指针
    var r = end; //右指针
    var temp = arr[begin]; //基准数,这里取数组第一个数
    //左右指针相遇的时候退出扫描循环
    while(l < r) {
        //右指针从右向左扫描,碰到第一个小于基准数的时候停住
        while(l < r && arr[r] >= temp)
            r --;
        //左指针从左向右扫描,碰到第一个大于基准数的时候停住
        while(l < r && arr[l] <= temp)
            l ++;
        //交换左右指针所停位置的数
        [arr[l], arr[r]] = [arr[r], arr[l]];
    }
    //最后交换基准数与指针相遇位置的数
    [arr[begin], arr[l]] = [arr[l], arr[begin]];
    //递归处理左右数组
    quickSort(arr, begin, l - 1);
    quickSort(arr, l + 1, end);
}

var arr = [2,3,4,1,5,6]
quickSort(arr, 0, 5);
console.log(arr)
最终将会得到这样的序列,如下。
 1  2  3 4  5  6  7  8  9  10
 

5、时间复杂度

 最好 n

 最坏 n^2

 平均 nlogn

 属于不稳定性算法

未完,待续......
原文地址:https://www.cnblogs.com/zhishiyv/p/12128533.html