简单介绍一下快速排序的思想?
发布网友
发布时间:2022-04-22 17:00
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懂视网
时间:2022-04-22 21:22
这篇文章主要介绍了关于JavaScript实现快速排序的算法思想,有着一定的参考价值,现在分享给大家,有需要的朋友可以参考一下
目前,最常见的排序算法大概有七八种,其中"快速排序"(Quicksort)使用得最广泛,速度也较快。它是图灵奖得主 东尼·霍尔(C. A. R. Hoare)于1960时提出来的。
快速排序"的思想很简单,整个排序过程只需要三步:
(1)在数据集之中,选择一个元素作为"基准"(pivot)。
(2)所有小于"基准"的元素,都移到"基准"的左边;所有大于"基准"的元素,都移到"基准"的右边。
(3)对"基准"左边和右边的两个子集,不断重复第一步和第二步,直到所有子集只剩下一个元素为止。
举例来说,现在有一个数据集{85, 24, 63, 45, 17, 31, 96, 50},怎么对其排序呢?
第一步,选择中间的元素45作为"基准"。(基准值可以任意选择,但是选择中间的值比较容易理解。)
第二步,按照顺序,将每个元素与"基准"进行比较,形成两个子集,一个"小于45",另一个"大于等于45"。
第三步,对两个子集不断重复第一步和第二步,直到所有子集只剩下一个元素为止。
按照之前的步骤,定义一个quickSort函数:
var quickSort = function(arr) { //参数是一个数组
if (arr.length <= 1) { return arr; } //检查数组的元素个数,如果小于等于1,就返回。
var pivotIndex = Math.floor(arr.length / 2); //选择"基准"(pivot),并将其与原数组分离,再定义两个空数组,用来存放一左一右的两个子集。
var pivot = arr.splice(pivotIndex, 1)[0];
var left = [];
var right = [];
for (var i = 0; i < arr.length; i++){ //开始遍历数组,小于"基准"的元素放入左边的子集,大于基准的元素放入右边的子集。
if (arr[i] < pivot) {
left.push(arr[i]);
} else {
right.push(arr[i]);
}
}
return quickSort(left).concat([pivot], quickSort(right));
};
实现上面动画:
算法思路:
从数列中挑出一个元素,称为 “基准”(pivot);
重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。在这个分区退出 之后,该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition)操作;
递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序;
实现代码:
function quickSort(arr, left, right) {
var len = arr.length,
partitionIndex,
left = typeof left != 'number' ? 0 : left,
right = typeof right != 'number' ? len - 1 : right;
if (left < right) {
partitionIndex = partition(arr, left, right);
quickSort(arr, left, partitionIndex-1);
quickSort(arr, partitionIndex+1, right);
}
return arr;
}
function partition(arr, left ,right) { // 分区操作
var pivot = left, // 设定基准值(pivot)
index = pivot + 1;
for (var i = index; i <= right; i++) {
if (arr[i] < arr[pivot]) {
swap(arr, i, index);
index++;
}
}
swap(arr, pivot, index - 1);
return index-1;
}
function swap(arr, i, j) {
var temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
function partition2(arr, low, high) {
let pivot = arr[low];
while (low < high) {
while (low < high && arr[high] > pivot) {
--high;
}
arr[low] = arr[high];
while (low < high && arr[low] <= pivot) {
++low;
}
arr[high] = arr[low];
}
arr[low] = pivot;
return low;
}
function quickSort2(arr, low, high) {
if (low < high) {
let pivot = partition2(arr, low, high);
quickSort2(arr, low, pivot - 1);
quickSort2(arr, pivot + 1, high);
}
return arr;
}
热心网友
时间:2022-04-22 18:30
基本思想 快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。 快排 算法过程 设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用第一个数据)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。一趟快速排序的算法是:
1)设置两个变量I、J,排序开始的时候:I=1,J=N-1;
2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给X,即 X=A[0];
3)从J开始向前搜索,即由后开始向前搜索(J=J-1),找到第一个小于X的值,让该值与X交换;
4)从I开始向后搜索,即由前开始向后搜索(I=I+1),找到第一个大于X的值,让该值与X交换;
5)重复第3、4步,直到 I=J;
例如:待排序的数组A的值分别是:(初始关键数据:X=49)
A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]:
49 38 65 97 76 13 27
进行第一次交换后: 27 38 65 97 76 13 49
( 按照算法的第三步从后面开始找)
进行第二次交换后: 27 38 49 97 76 13 65
( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值,65>49,两者交换,此时:I=3 )
进行第三次交换后: 27 38 13 97 76 49 65
( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找
进行第四次交换后: 27 38 13 49 76 97 65
( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值,97>49,两者交换,此时:J=4 )
此时再执行第三步的时候就发现I=J,从而结束一躺快速排序,那么经过一趟快速排序之后的结果是:27 38 13 49 76 97 65,即所以大于49的数全部在49的后面,所以小于49的数全部在49的前面。
快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列,分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序,从而完成全部数据序列的快速排序,最后把此数据序列变成一个有序的序列,根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示:
初始状态 {49 38 65 97 76 13 27}
进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}
分别对前后两部分进行快速排序 {27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。
{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。
变种算法 快速排序(Quicksort)有三个值得一提的变种算法,这里进行一些简要介绍:
平衡快排(Balanced Quicksort): 每次尽可能地选择一个能够代表中值的元素作为关键数据,然后遵循普通快排的原则进行比较、替换和递归。
外部快排(External Quicksort): 与普通快排不同的是,关键数据是一段buffer,首先将之前和之后的M/2个元素读入buffer并对该buffer中的这些元素进行排序,然后从被排序数组的开头(或者结尾)读入下一个元素,假如这个元素小于buffer中最小的元素,把它写到最开头的空位上;假如这个元素大于buffer中最大的元素,则写到最后的空位上;否则把buffer中最大或者最小的元素写入数组,并把这个元素放在buffer里。保持最大值低于这些关键数据,最小值高于这些关键数据,从而避免对已经有序的中间的数据进行重排。完成后,数组的中间空位必然空出,把这个buffer写入数组中间空位。然后递归地对外部更小的部分,循环地对其他部分进行排序。
三路基数快排(Three-way Radix Quicksort,也称作Multikey Quicksort、Multi-key Quicksort): 结合了基数排序(radix sort,如一般的字符串比较排序就是基数排序)和快排的特点,是字符串排序中比较高效的算法。该算法被排序数组的元素具有一个特点,即multikey,如一个字符串,每个字母可以看作是一个key。算法每次在被排序数组中任意选择一个元素作为关键数据,首先仅考虑这个元素的第一个key(字母),然后把其他元素通过key的比较分成小于、等于、大于关键数据的三个部分。然后递归地基于这一个key位置对“小于”和“大于”部分进行排序,基于下一个key对“等于”部分进行排序。
简单介绍一下快速排序的思想?
它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。 快排 算法过程设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数...
什么叫快速排序
快速排序是平均速度最快的排序方法,思想如下:每趟选中一个元素,并把这个元素插入到它的正确位置。具体是每趟排完之后,选中元素的左边都小于它,右边元素都大于它。然后再分别对其左边部分和右边部分进行快速排序。
什么是快速排序?
快速排序又称分区交换排序,是对冒泡排序的改进,快速排序采用的思想是分治思想。。算法原理: (1)从待排序的n个记录中任意选取一个记录(通常选取第一个记录)为分区标准;(2)把所有小于该排序列的记录移动到左边,把所有大于该排序码的记录移动到右边,中间放所选记录,称之为第一趟排序;(3)然后对...
快速排序的思想
快速排序所采用的思想是分治的思想。常见的快速排序方法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序等。这些排序方法的原理和实现方式各不相同,但其核心思想都是通过比较和交换数据的位置来达到排序的目的。冒泡排序是一种简单的排序方法,它的主要思想是通过不断交换相邻元素的位置来将较大的元素...
快速排序的基本思想
快速排序的基本思想:快速排序基本思想是采用分治法。具体来说,它将一个大的数组分成两个子数组,将子数组分别进行排序,然后再将排好序的子数组进行合并,得到最终的排序结果。快速排序的核心在于分区操作,即如何将一个大的数组分成两个子数组,使得其中一个子数组的所有元素都小于另一个子数组的所有...
快速排序法1.算法的基本思想
快速排序算法的核心思想基于分治策略。首先在数据序列中选择一个元素作为基准,将所有比基准小的元素移动到它的左边,比基准大的元素移动到它的右边。接着对左右两边的子序列分别重复上述过程,直到每个子序列的长度为1,排序完成。在无序区R[1..H]中随机选取一个数据元素作为基准X。将R[1..H]划分为...
快排是什么
在最好的情况下,快速排序的性能可以接近O。但在最坏的情况下,性能可能较差。尽管如此,由于其高效性和实现的简单性,快速排序在许多场合仍然是一种首选的排序算法。通过上述解释,我们可以了解到快速排序是一种基于分治思想的排序算法,通过将待排序序列不断分割并递归地排序子序列来实现整体的排序。
极简算法笔记——快速排序
快速排序是一种高效的排序算法,其核心思想是选择一个元素作为基准(哨兵),将数组分为前后两部分,前一部分元素均小于基准,后一部分元素均大于基准。具体步骤如下:1. 选取一个元素作为基准,通常选择数组的第一个元素、最后一个元素或中间元素。2. 遍历数组,将小于基准的元素交换至基准的左边,将...
快速排序方法的简单解释
快排的思想是(假设都是从小到大排列):选一个值作为“轴值”,所有小于轴值的都移动到轴值左边,所有大于轴值的都移动到轴值右边。这一步是让数列变得较为有序 然后分别再对轴值的左边、右边分别进行快排,一步一步提高整个数列的有序程度,直到最后完全有序。轴值的选取有多种方式,这里就假设...
快速排序,看了解释还是不会,求通俗点的
快速排序简单的说就是选择一个基准,将比起大的数放在一边,小的数放到另一边。对这个数的两边再递归上述方法。如本题 66 13 51 76 81 26 57 69 23,以66为基准,升序排序的话,比66小的放左边,比66大的放右边, 类似这种情况 13 。。。 66。。。69 具体快速排序的规则...