什么是快速排序?

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什么是快速排序（quickSort）？

主要分成两部分实现，分区、递归操作。

分区

从数组中任意选择一个 "基准"，所有比基准小的元素放在基准前面，比基准大的元素放在基本后面。

递归

递归地对基准前后的子数组进行分区。

算法步骤

1. 首先获取数组的第一个值（作为基准）
2. 遍历当前数组，从第二个值开始，比基准元素小的 push 到 left 数组，比基准元素大的 push 到 right 数组。
3. 分别对 left 和 right 数组进行快速排序（递归）
4. 直到当前进行快排的数组长度为 1
5. 开始合并，返回排列好的数组
6. 完成排序

动画演示链接

https://visualgo.net/zh/sorting

示意图

基础案例

• 时间复杂度：O (n * logn)
• 空间复杂度：O (1)

1Array.prototype.quickSort = function () {
2    const rec = (arr) => {
3        if (arr.length <= 1) return arr
4
5        const mid = arr[0]
6        const left = []
7        const right = []
8
9        for (let i = 1; i < arr.length; i++) {
10            if (arr[i] < mid) {
11                left.push(arr[i])
12            } else {
13                right.push(arr[i])
14            }
15        }
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17        return [...rec(left), mid, ...rec(right)]
18    }
19
20    const res = rec(this)
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22    res.forEach((n, i) => {
23        this[i] = n
24    })
25}
26
27const arr = [5, 4, 3, 2, 1]
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29arr.quickSort() // [1, 2, 3, 4, 5]

上方代码中递归的复杂度是 O (logn)，只要是涉及到分成两半的都是 logn 。分区操作的时间复杂度为 O (n)，因为循环遍历了 arr 数组。所以整体的时间复杂度为 O (n * logn)。空间复杂度为 O (1)，因为没有线性增长的变量。