快速排序算法与三路快排
快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。
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。
1.普通快排
快速排序不是一种稳定的排序算法，也就是说，多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。
一趟快排算法步骤
设要排序的数组arr有N个元素。
1.设置两个变量left、right，排序开始的时候：left=0，right=N-1。
2.以第一个数组元素作为关键数据（基准元素pivot），赋值给pivot，即pivot=A[0]；(优化时选择合适的基准元素)。
3.从rightj开始向前搜索，即由后开始向前搜索(right–)，找到第一个小于pivot的值A[right]，将A[right]和A[left]的值交换。
4.从left开始向后搜索，即由前开始向后搜索(left++)，找到第一个大于pivot的A[left]，将A[left]和A[right]的值交换。
5.重复第3、4步，直到left=right； (3,4步中，没找到符合条件的值，即3中A[right]不小于pivot，4中A[left]不大于pivot的时候改变right、left的值，使得right=right-1，left=left+1，直至找到为止。找到符合条件的值，进行交换的时候left，right指针位置不变。另外，left==right这一过程一定正好是left++或right–完成的时候，此时令循环结束）。
javascript代码实现如下：
function swap(array,left,right){
let temp = array[right];
array[right] = array[left];
array[left] = temp;
}
// 每次选择最左边的数作为基数
function quickSort(arr){
//递归出口条件
if (arr.length<2) { return arr; }
// 1.定义左右指针
var left=0;
var right=arr.length-1;
// 2.找基准值
var pivot = arr[0];
//开启每一轮的排序
while(left<right){
// 3.不断递减变量right的值，直到找到右边比arr[0]小的数的下标，找到后二者交换位置
while(arr[right]>=pivot && left<right){
right--;
}
// 4.不断递增left变量的值，直到找到左边比arr[0]大的数的下标,找到后二者交换位置
while(arr[left]<=pivot && left<right){
left++;
}
//5.当左边指针与右边指针相遇后，交换arr[0]与当前两个指针所在的元素
if (right==left) {
swap(arr,right,0)
break;
}
//符合上面条件后 交换两个指针当前位置的元素
swap(arr,right,left)
}
//多次分解数组，直到数组不能再分解为止（只有一个数据），才能得到正确结果
//递归实现
var leftarr=quickSort(arr.slice(0,left))//每次抽取指针左侧元素做quickSort，left值在变化
var rightarr=leftarr.concat(arr.slice(left,right+1))//将指针所指元素连接到左侧数组中
var newarr = rightarr.concat(quickSort(arr.slice(right+1)))//先把right+1到末尾的数组元素做quickSort，然后连接到上面数组后面
return newarr
}
//对数组进行排序
console.log(quickSort([5,8,4,9,3,4,7]));//[3, 4, 4, 5, 7, 8, 9]
涉及的API方法介绍：
| 方法名 | 用途 | 语法 |
|---|---|---|
| slice() | 提取字符串的某个部分，并以新的字符串返回被提取的部分 | stringObject.slice(start,end) |
| concat() | 用于连接两个或多个数组，该方法不会改变现有的数组，而仅仅会返回被连接数组的一个副本。 | arrayObject.concat(arrayX,arrayX,…,arrayX) |
参数说明：
2.三路快排
定义：
三路快速排序是快速排序的的一个优化版本， 将数组分成三段， 即小于基准元素、 等于基准元素和大于基准元素这三组， 这样可以比较高效的处理数组中存在相同元素的情况,其它特征与快速排序基本相同。
条件：
当大量数据，且重复数多时，用三路快排。
步骤：
1.新建三个数组变量left、center、right，分别存储小于、等于、大于基准元素的元素。
2.选取基准值pivot （可随机选取）。
3.遍历数组元素，小于基准值的存到left数组，等于基准值的存到center数组，大于基准值的存到right数组。
4.递归调用。反复对left数组和right数组执行步骤1、2、3，直到满足递归出口条件，即left和right数组各自排好序。使用ES6的扩展运算符...展开left、center、right数组，返回排序后的数组。
代码
function quickSort_3(arr1){
// 递归出口
if (arr1.length == 0) {
return [];
}
//1.新建数组变量left、center、right
var left = [];
var center = [];
var right = [];
// 2.选基准值
var pivot = arr1[0];//可随机选
// 3.遍历数组元素，小于基准值的存到left数组，等于基准值的存到center数组，大于基准值的存到right数组。
for (var i=0;i<arr1.length;i++){
if (arr1[i]<pivot) {
left.push(arr1[i])
} else if (arr1[i]==pivot){
center.push(arr1[i])
} else{
right.push(arr1[i])
}
}
// 4.递归调用
return [...quickSort_3(left),...center,...quickSort_3(right)]
}
console.log(quickSort_3([5,8,4,3,7,1,4]))//[1, 3, 4, 4, 5, 7, 8]
3. 快排应用
例如LeetCode第75题，颜色分类。
题目：
/*
给定一个包含红色、白色和蓝色，一共 n 个元素的数组，原地对它们进行排序，使得相同颜色的元素相邻，并按照红色、白色、蓝色顺序排列。
此题中，我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。
注意:
不能使用代码库中的排序函数来解决这道题。
示例:
输入: [2,0,2,1,1,0]
输出: [0,0,1,1,2,2]
进阶：
一个直观的解决方案是使用计数排序的两趟扫描算法。
首先，迭代计算出0、1 和 2 元素的个数，然后按照0、1、2的排序，重写当前数组。
你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？
*/
此题重复元素较多，就可以使用三路快排的思想。
上述代码，输入数组[2,0,2,1,1,0]，输出如下：
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