js中，什么是快速排序（Quick Sort）

在 JavaScript 中，快速排序（Quick Sort） 是一种高效的、基于分治思想（Divide and Conquer） 的递归排序算法。它通过选择一个"基准值"（pivot），将数组划分为两个子数组：

• 一个包含所有 小于等于 pivot 的元素，
• 另一个包含所有 大于 pivot 的元素，

然后递归地对这两个子数组进行排序，最终合并得到有序数组。

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✅ 快速排序的核心步骤（JS 版）

1. 选基准（pivot）：通常选中间、首尾或随机元素。
2. 分区（partition）：将数组按 pivot 分成左右两部分。
3. 递归排序左右子数组。
4. 合并结果（在非原地实现中）。

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🧩 简洁版（函数式风格，非原地排序）

这是 JavaScript 中最常见、易读的快排写法（不修改原数组）：

function quickSort(arr) {
  if (arr.length <= 1) {
    return arr;
  }

  const pivot = arr[Math.floor(arr.length / 2)]; // 选中间元素为 pivot
  const left = [];
  const right = [];
  const equal = [];

  for (let element of arr) {
    if (element < pivot) {
      left.push(element);
    } else if (element > pivot) {
      right.push(element);
    } else {
      equal.push(element);
    }
  }

  return [...quickSort(left), ...equal, ...quickSort(right)];
}

// 示例
const arr = [38, 27, 43, 3, 9, 82, 10];
console.log(quickSort(arr)); 
// 输出: [3, 9, 10, 27, 38, 43, 82]

✅ 优点：代码简洁、易理解、不会改变原数组。

❌ 缺点：不是原地排序，空间开销较大（每次创建新数组）。

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🔧 原地排序版（In-place，更高效）

如果你希望直接修改原数组以节省内存，可以使用索引和分区函数：

function quickSortInPlace(arr, low = 0, high = arr.length - 1) {
  if (low < high) {
    const pi = partition(arr, low, high);       // 获取 pivot 正确位置
    quickSortInPlace(arr, low, pi - 1);         // 排序左半部分
    quickSortInPlace(arr, pi + 1, high);        // 排序右半部分
  }
  return arr;
}

function partition(arr, low, high) {
  const pivot = arr[high]; // 选最后一个为 pivot
  let i = low - 1;         // 小于 pivot 区域的边界

  for (let j = low; j < high; j++) {
    if (arr[j] <= pivot) {
      i++;
      [arr[i], arr[j]] = [arr[j], arr[i]]; // 交换
    }
  }
  [arr[i + 1], arr[high]] = [arr[high], arr[i + 1]]; // pivot 归位
  return i + 1;
}

// 示例
const arr = [38, 27, 43, 3, 9, 82, 10];
quickSortInPlace(arr);
console.log(arr); 
// 输出: [3, 9, 10, 27, 38, 43, 82]

✅ 优点：原地排序，空间复杂度更低（O(log n) 递归栈）。

⚠️ 注意：会修改原始数组。

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⏱️ 时间复杂度（JavaScript 中同样适用）

情况	时间复杂度
平均情况	O(n log n)
最好情况	O(n log n)
最坏情况	O(n²)（如已排序 + 固定 pivot）

💡 实际中可通过随机选 pivot 或 三数取中 来避免最坏情况。

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🆚 与 Array.prototype.sort() 对比

• JS 内置的 arr.sort() 在现代引擎（V8）中通常使用 Timsort 或 Introsort（快排+堆排+插入排序混合），性能更优且稳定。
• 手写快排主要用于学习算法原理或特定场景（如自定义比较逻辑）。

// 内置排序（推荐日常使用）
arr.sort((a, b) => a - b);

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✅ 总结

特性	快速排序（JS）
是否稳定	❌ 不稳定（它在分区（partition）过程中可能会改变相等元素的相对顺序。）
是否原地	可实现（看具体写法）
平均时间复杂度	O(n log n)
适用场景	学习分治思想、面试、自定义排序逻辑