深入了解javascript 数组的sort方法(4)
这个例子里我完全没管基准元素的位置,一是降低复杂度,另一个原因是下面讨论重复元素处理时,基准元素的位置没什么意义。不过我把最小的值赋给了第一个元素,最大的值赋给了第二个元素,后面处理重复元素时会有帮助。
当然,仅仅是三数取中获得的基准元素,也不见得是可靠的。于是有一些其他的取中值的方法出现。有几种比较典型的手段,一种是平均间隔取一个元素,多个元素取中位数(即多取几个,增加可靠性);一种是对三数取中进行递归运算,先把大数组平均分成三块,对每一块进行三数取中,会得到三个中值,再对这三个中值取中位数。
不过查阅v8的源代码,发现v8的基准元素选取更为复杂。如果数组长度不超过1000,则进行基本的三数取中;如果数组长度超过1000,那么v8的处理是除去首尾的元素,对剩下的元素每隔200左右(200~215,并不固定)挑出一个元素。对这些元素排序,找出中间的那个,并用这个元素跟原数组首尾两个元素一起进行三数取中。这段代码我就不写了。
针对重复元素的处理
到目前为止,我们在处理元素比较的时候比较随意,并没有太多地考虑元素相等的问题。但实际上我们做了这么多性能优化,对于重复元素引起的性能问题并没有涉及到。重复元素会带来什么问题呢?设想一下,一个数组里如果所有元素都相等,基准元素不管怎么选都是一样的。那么在分区的时候,必然出现除基准元素外的其他元素都被分到一起去了,进入最差性能的case。
那么对于重复元素应该怎么处理呢?从性能的角度,如果发现一个元素与基准元素相同,那么它应该被记录下来,避免后续再进行不必要的比较。所以还是得改分区的代码。
function QuickSortWithPartitionDump(arr, func, from, to) { if (!arr || !arr.length) return []; from = from || 0; to = to || arr.length - 1; if (from >= to - 1) return arr; var pivot = getPivot(arr, func, from, to); var smallEnd = from; var bigBegin = to; for (var i = smallEnd + 1; i < bigBegin; i++) { var order = func(arr[i], pivot); if (order < 0) { smallEnd++; swap(arr, i, smallEnd); } else if (order > 0) { while (bigBegin > i && order > 0) { bigBegin--; order = func(arr[bigBegin], pivot); } if (bigBegin == i) break; swap(arr, i, bigBegin); if (order < 0) { swap(arr, i, smallEnd); smallEnd++; } } } QuickSortWithPartitionDump(arr, func, from, smallEnd); QuickSortWithPartitionDump(arr, func, bigBegin, to); return arr; }
简单解释一下这段代码,上文已经说过,在getPivot方法中,我将比基准小的元素放到第一位,把比基准大的元素放到最后一位。定义三个变量smallEnd、bigBegin、i,从from到smallEnd之间的元素都比基准元素小,从smallEnd到i之间的元素都和基准元素一样大,从i到bigBegin之间的元素都是还没有比较的,从bigBegin到to之间的元素都比基准元素大。了解这个关系就好理解这段代码了。遍历从smallEnd + 1到bigBegin之间的元素: