快速排序（Quicksort）的Javascript實(shí)現(xiàn)

日本程序員norahiko，寫(xiě)了一個(gè)排序算法的動(dòng)畫(huà)演示，非常有趣。

這個(gè)周末，我就用它當(dāng)做教材，好好學(xué)習(xí)了一下各種排序算法。

排序算法（Sorting algorithm）是計(jì)算機(jī)科學(xué)最古老、最基本的課題之一。要想成為合格的程序員，就必須理解和掌握各種排序算法。

目前，最常見(jiàn)的排序算法大概有七八種，其中"快速排序"（Quicksort）使用得最廣泛，速度也較快。它是圖靈獎(jiǎng)得主C. A. R. Hoare（1934--）于1960時(shí)提出來(lái)的。

"快速排序"的思想很簡(jiǎn)單，整個(gè)排序過(guò)程只需要三步：

　?。?）在數(shù)據(jù)集之中，選擇一個(gè)元素作為"基準(zhǔn)"（pivot）。

　?。?）所有小于"基準(zhǔn)"的元素，都移到"基準(zhǔn)"的左邊；所有大于"基準(zhǔn)"的元素，都移到"基準(zhǔn)"的右邊。

　?。?）對(duì)"基準(zhǔn)"左邊和右邊的兩個(gè)子集，不斷重復(fù)第一步和第二步，直到所有子集只剩下一個(gè)元素為止。

舉例來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在有一個(gè)數(shù)據(jù)集{85, 24, 63, 45, 17, 31, 96, 50}，怎么對(duì)其排序呢？

第一步，選擇中間的元素45作為"基準(zhǔn)"。（基準(zhǔn)值可以任意選擇，但是選擇中間的值比較容易理解。）

第二步，按照順序，將每個(gè)元素與"基準(zhǔn)"進(jìn)行比較，形成兩個(gè)子集，一個(gè)"小于45"，另一個(gè)"大于等于45"。

第三步，對(duì)兩個(gè)子集不斷重復(fù)第一步和第二步，直到所有子集只剩下一個(gè)元素為止。

下面參照網(wǎng)上的資料（這里和這里），用Javascript語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)上面的算法。

首先，定義一個(gè)quickSort函數(shù)，它的參數(shù)是一個(gè)數(shù)組。

var quickSort = function(arr) {

};

然后，檢查數(shù)組的元素個(gè)數(shù)，如果小于等于1，就返回。

var quickSort = function(arr) {

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

};

接著，選擇"基準(zhǔn)"（pivot），并將其與原數(shù)組分離，再定義兩個(gè)空數(shù)組，用來(lái)存放一左一右的兩個(gè)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，開(kāi)始遍歷數(shù)組，小于"基準(zhǔn)"的元素放入左邊的子集，大于基準(zhǔn)的元素放入右邊的子集。

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，使用遞歸不斷重復(fù)這個(gè)過(guò)程，就可以得到排序后的數(shù)組。

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));

};

使用的時(shí)候，直接調(diào)用quickSort()就行了。

作者:阮一峰