单链表上快速排序的 Javascript 程序

在计算机科学中，快速排序是一种排序算法，也是最常用的排序算法之一，其核心思想是通过递归地将数据序列分为两个较小的子序列，即“分治法”。

本文介绍一种基于 Javascript 的单链表上快速排序算法，具有高效、快速、可靠以及易于实现等优点。

算法描述

单链表上的快速排序算法基本思路和常规快速排序相同，唯一不同的是它只不过是在单链表上进行操作而已：

1. 选取单链表的一个结点作为枢纽节点。
2. 将单链表中所有小于等于枢纽节点值的结点移到该枢纽节点的左边，将所有大于等于枢纽节点值的结点移到该枢纽节点的右边，并构成两个子链表。
3. 对子链表重复 1 和 2 步骤，直到剩余一个结点或者空链表为止。

代码实现

本文使用 ES6 语法实现单链表上快速排序算法，请参考以下代码片段：

class Node {
  constructor(val, next = null) {
    this.val = val;
    this.next = next;
  }
}

function quickSortLinkedList(head) {
  if (!head || !head.next) {
    return head;
  }

  const dummyLeft = new Node();
  const dummyRight = new Node();
  let cur = head.next,
    leftTail = dummyLeft,
    rightTail = dummyRight;

  while (cur) {
    if (cur.val < head.val) {
      leftTail = leftTail.next = cur;
    } else {
      rightTail = rightTail.next = cur;
    }
    cur = cur.next;
  }

  leftTail.next = null;
  rightTail.next = null;

  return concatLinkedList(quickSortLinkedList(dummyLeft.next), head, quickSortLinkedList(dummyRight.next));
}

function concatLinkedList(left, mid, right) {
  const dummy = new Node();
  let tail = dummy;

  tail.next = left;
  while (tail.next) {
    tail = tail.next;
  }

  tail.next = mid;
  while (tail.next) {
    tail = tail.next;
  }

  tail.next = right;
  return dummy.next;
}

算法分析

单链表上的快速排序算法基本思路和常规快速排序相同，唯一不同的是它只不过是在单链表上进行操作而已：

• 时间复杂度：由于每次递归后总会减少一半的结点，因此算法复杂度为 $O(nlogn)$。
• 空间复杂度：快速排序是一种原地排序算法，因此空间复杂度为 $O(1)$。
• 稳定性：单链表上的快速排序算法不稳定。

总结

单链表上快速排序算法是一种十分高效、快速、可靠以及易于实现的排序算法，由于其原地排序的特点，它可以被广泛应用于不同的应用场景中。在实际开发过程中，应该根据不同的应用场景选择不同的排序算法，以提升系统的性能和可维护性。