快速排序算法

核心思路（分治思想）

快速排序采用**分治（Divide and Conquer）**的思想，基本步骤如下：

1. 选取基准（Pivot）：从数组中选择一个“基准值”。
2. 分区（Partition）：
   • 将数组分成两部分：小于基准值的放左边，大于基准值的放右边（可原地交换实现）。
3. 递归排序（Recursion）：
   • 对左右两个子数组递归调用快速排序，直到区间长度为 1 或 0（递归终止条件）。

分区方法

分区方法	核心思路	适用场景
单指针法（Lomuto）	选择 pivot，遍历时将小于等于 pivot 的交换到前面	适用于普通数据，代码简单
双指针法（Hoare）	选择 pivot，左右指针向中间移动，交换不符合条件的元素	适用于大规模数据，交换次数更少
三指针法	维护 < pivot，= pivot，> pivot 三个区间	适用于数据中大量相同元素，避免不均匀分区

 

代码实现

双指针法：

• 选择 pivot（基准值）：通常选择 数组的第一个元素 arr[low] 作为基准值。
• 双指针遍历，确定分区位置的索引号：
  • 左指针 i：向右移动，寻找到一个大于等于 pivot 的元素。
  • 右指针 j：向左移动，寻找到一个小于等于 pivot 的元素。
  • 交换 arr[i] 和 arr[j]，让小的去左，大的去右。
• 终止条件：如果 i 和 j 相遇（即 i >= j），那么说明 pivot 已经被正确分区。

        function quickSort(arr, start = 0, end = arr.length - 1) {
            if (start < end) {
                //分区索引位置
                let partitionIndex = partition(arr, start, end);
                //分区-左侧排序
                quickSort(arr, start, partitionIndex);
                //分区-右侧排序
                quickSort(arr, partitionIndex + 1, end);
            }
            return arr;
        }
        //排序并返回分区索引点
        function partition(arr, start, end) {
            //基准值
            let pivot = arr[start];
            //由于do while语句的原因，开始节点要-1，结束节点要+1，不然会漏洞头尾元素
            let i = start - 1, j = end + 1;
            while (true) {
                //小于pivot时就一直移动
                do { i++; } while (arr[i] < pivot);
                //大于pivot时就一直移动
                do { j--; } while (arr[j] > pivot);
                // 完成一次分区
                if (i >= j) return j;
                //es6的解构语法实现交换，避免了临时变量
                [arr[i], arr[j]] = [arr[j], arr[i]];
            }
        }

 

do{ 代码块 } while(条件)

do... while 语句其实是 while 语句的一个变体。该循环会先执行一次代码块，然后对条件表达式进行判断，如果条件为真，就会重复执行循环体，否则退出循环。