快速排序算法优化全解析

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快速排序通过三数取中选基准、三路划分处理重复元素、小数组切换插入排序及尾递归优化，可显著提升性能与稳定性。

快速排序是一种高效的排序算法，平均时间复杂度为 O(n log n)，在实际应用中表现优秀。但基础版本在处理重复元素或已排序数组时可能退化到 O(n²)。通过一些优化手段，可以显著提升其稳定性和性能。

三数取中法选择基准（Pivot）

传统快排常选取第一个或最后一个元素作为基准，这在数组已排序时会导致分割极不平衡。使用三数取中法能有效避免这一问题。

从当前子数组的首、中、尾三个位置选出中位数作为基准，放在末尾参与分区，提高分割的均衡性。

三路快排（Dutch National Flag）

当数组中存在大量重复元素时，传统二路划分效率较低。三路快排将数组分为三部分：小于、等于、大于基准值的区域，避免对相等元素重复排序。

这种策略在处理如 [2,1,3,1,2,1,2] 这类数据时优势明显。

小数组切换为插入排序

对于元素数量较少的子数组（通常小于 10），递归调用快排开销较大。此时改用插入排序更高效，因为其常数因子小且对近序数组表现好。

尾递归优化

快排递归调用通常先处理一个分区，再处理另一个。可通过循环代替第二次递归调用，减少栈深度。

处理完较小的分区后，用循环更新边界来处理较大的分区，避免深层递归导致栈溢出。

基本上就这些。结合三数取中、三路划分、小数组切换和尾调用优化，可以让 JavaScript 中的快排更加健壮高效。虽然 V8 引擎的 Array.prototype.sort() 已高度优化（采用 Timsort），但在特定场景手动实现仍有价值。不复杂但容易忽略。

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