一連の考え
1. 中間位置のmidValueを見つけます。
2. 配列を走査し、midValueより小さい場合は左側に配置し、midValueより大きい場合は右側に配置します。 3. 再帰を継続し、最後に連結して戻ります
。
MidValue を取得するには 2 つの方法があります:
1. スプライスを使用して元の配列が変更されます
2. スライスを使用しても元の配列は変更されません [推奨]
2 点の場合、時間計算量は O(logn) ですが、
他のソートは一般的に O(n^2) であり、クイック ソート O(n*logn) の方が比較的優れています。
コード
/**
* 快速排序（使用 splice）
* @param arr number arr
*/
export function quickSort1(arr: number[]): number[] {
const length = arr.length
if (length === 0) return arr
const midIndex = Math.floor(length / 2)
const midValue = arr.splice(midIndex, 1)[0]
const left: number[] = []
const right: number[] = []
// 注意：这里不用直接用 length ，而是用 arr.length 。因为 arr 已经被 splice 给修改了
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
const n = arr[i]
if (n < midValue) {
// 小于 midValue ，则放在 left
left.push(n)
} else {
// 大于 midValue ，则放在 right
right.push(n)
}
}
return quickSort1(left).concat(
[midValue],
quickSort1(right)
)
}
/**
* 快速排序（使用 slice）
* @param arr number arr
*/
export function quickSort2(arr: number[]): number[] {
const length = arr.length
if (length === 0) return arr
const midIndex = Math.floor(length / 2)
const midValue = arr.slice(midIndex, midIndex + 1)[0]
const left: number[] = []
const right: number[] = []
for (let i = 0; i < length; i++) {
if (i !== midIndex) {
const n = arr[i]
if (n < midValue) {
// 小于 midValue ，则放在 left
left.push(n)
} else {
// 大于 midValue ，则放在 right
right.push(n)
}
}
}
return quickSort2(left).concat(
[midValue],
quickSort2(right)
)
}
// 功能测试
const arr1 = [1, 6, 2, 7, 3, 8, 4, 9, 5]
console.info(quickSort2(arr1))
スプライスとスライスのパフォーマンスの比較
// 性能测试
const arr1 = []
for (let i = 0; i < 10 * 10000; i++) {
arr1.push(Math.floor(Math.random() * 1000))
}
console.time('quickSort1')
quickSort1(arr1)
console.timeEnd('quickSort1') // 74ms
const arr2 = []
for (let i = 0; i < 10 * 10000; i++) {
arr2.push(Math.floor(Math.random() * 1000))
}
console.time('quickSort2')
quickSort2(arr2)
console.timeEnd('quickSort2') // 82ms
時間差はほぼ同じであることがわかり、その理由を分析します。
1. アルゴリズム自体の複雑さはすでに O(n*logn) に達するほど高い
2. スプライスは徐々に二分化した後に実行され、二分化が完了するすぐに桁が下がります
次に、スプライスとスライスを別々に比較します。
// 单独比较 splice 和 slice
const arr1 = []
for (let i = 0; i < 10 * 10000; i++) {
arr1.push(Math.floor(Math.random() * 1000))
}
console.time('splice')
arr1.splice(5 * 10000, 1)
console.timeEnd('splice') // 0.08ms
const arr2 = []
for (let i = 0; i < 10 * 10000; i++) {
arr2.push(Math.floor(Math.random() * 1000))
}
console.time('slice')
arr2.slice(5 * 10000, 5 * 10000 + 1)
console.timeEnd('slice') // 0.007ms
スライスはスプライスよりも約 10 倍高速ですが、それでも高速です。