# 0912. 排序數組
## 題目地址(912. 排序數組)
<https://leetcode-cn.com/problems/sort-an-array/>
## 題目描述
```
<pre class="calibre18">```
給你一個整數數組 nums,請你將該數組升序排列。
示例 1:
輸入:nums = [5,2,3,1]
輸出:[1,2,3,5]
示例 2:
輸入:nums = [5,1,1,2,0,0]
輸出:[0,0,1,1,2,5]
提示:
1 <= nums.length <= 50000
-50000 <= nums[i] <= 50000
```
```
## 前置知識
- 數組
- 排序
## 公司
- 阿里
- 百度
- 字節
## 思路
這是一個很少見的直接考察`排序`的題目。 其他題目一般都是暗含`排序`,這道題則簡單粗暴,直接讓你排序。 并且這道題目的難度是`Medium`, 筆者感覺有點不可思議。
我們先來看題目的限制條件,這其實在選擇算法的過程中是重要的。 看到這道題的時候,大腦就閃現出了各種排序算法, 這也算是一個復習`排序算法`的機會吧。
題目的限制條件是有兩個,第一是元素個數不超過10k,這個不算大。 另外一個是數組中的每一項范圍都是`-50k`到`50k`(包含左右區間)。 看到這里,基本我就排除了時間復雜度為O(n^2)的算法。
> 我沒有試時間復雜度 O(n^2) 的解法,大家可以試一下,看是不是會TLE。
剩下的就是基于比較的`nlogn`算法,以及基于特定條件的O(n)算法。
由于平時很少用到`計數排序`等O(n)的排序算法,一方面是空間復雜度不是常量,另一方面是其要求數據范圍不是很大才行,不然會浪費很多空間。 但是這道題我感覺可以試一下。 在這里,我用了兩種方法,一種是`計數排序`,一種是`快速排序`來解決。 大家也可以嘗試用別的解法來解決。
### 解法一 - 計數排序
時間復雜度O(n)空間復雜度O(m) m 為數組中值的取值范圍,在這道題就是`50000 * 2 + 1`。
我們只需要準備一個數組取值范圍的數字,然后遍歷一遍,將每一個元素放到這個數組對應位置就好了, 放的規則是`索引為數字的值,value為出現的次數`。
這樣一次遍歷,我們統計出了所有的數字出現的位置和次數。 我們再來一次遍歷,將其輸出到即可。

### 解法二 - 快速排序
快速排序和歸并排序都是分支思想來進行排序的算法, 并且二者都非常流行。 快速排序的核心點在于選擇軸元素。
每次我們將數組分成兩部分,一部分是比pivot(軸元素)大的,另一部分是不比pivot大的。 我們不斷重復這個過程, 直到問題的規模縮小的尋常(即只有一個元素的情況)。
快排的核心點在于如何選擇軸元素,一般而言,選擇軸元素有三種策略:
- 數組最左邊的元素
- 數組最右邊的元素
- 數組中間的元素(我采用的是這種,大家可以嘗試下別的)
- 數組隨機一項元素

(圖片來自: <https://www.geeksforgeeks.org/quick-sort/>)
> 圖片中的軸元素是最后面的元素,而提供的解法是中間元素,這點需要注意,但是這并不影響理解。
## 關鍵點解析
- 排序算法
- 注意題目的限制條件從而選擇合適的算法
## 代碼
計數排序:
代碼支持: JavaScript
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-title">/**
* @param {number[]} nums
* @return {number[]}
*/</span>
<span class="hljs-keyword">var</span> sortArray = <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">function</span>(<span class="hljs-params">nums</span>) </span>{
<span class="hljs-keyword">const</span> counts = <span class="hljs-params">Array</span>(<span class="hljs-params">50000</span> * <span class="hljs-params">2</span> + <span class="hljs-params">1</span>).fill(<span class="hljs-params">0</span>);
<span class="hljs-keyword">const</span> res = [];
<span class="hljs-keyword">for</span>(<span class="hljs-keyword">const</span> num <span class="hljs-keyword">of</span> nums) counts[<span class="hljs-params">50000</span> + num] += <span class="hljs-params">1</span>;
<span class="hljs-keyword">for</span>(<span class="hljs-keyword">let</span> i <span class="hljs-keyword">in</span> counts) {
<span class="hljs-keyword">while</span>(counts[i]--) {
res.push(i - <span class="hljs-params">50000</span>)
}
}
<span class="hljs-keyword">return</span> res;
};
```
```
快速排序:
代碼支持: JavaScript
```
<pre class="calibre18">```
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">function</span> <span class="hljs-title">swap</span>(<span class="hljs-params">nums, a, b</span>) </span>{
<span class="hljs-keyword">const</span> temp = nums[a];
nums[a] = nums[b];
nums[b] = temp;
}
<span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">function</span> <span class="hljs-title">helper</span>(<span class="hljs-params">nums, start, end</span>) </span>{
<span class="hljs-keyword">if</span> (start >= end) <span class="hljs-keyword">return</span>;
<span class="hljs-keyword">const</span> pivotIndex = start + ((end - start) >>> <span class="hljs-params">1</span>)
<span class="hljs-keyword">const</span> pivot = nums[pivotIndex]
<span class="hljs-keyword">let</span> i = start;
<span class="hljs-keyword">let</span> j = end;
<span class="hljs-keyword">while</span> (i <= j) {
<span class="hljs-keyword">while</span> (nums[i] < pivot) i++;
<span class="hljs-keyword">while</span> (nums[j] > pivot) j--;
<span class="hljs-keyword">if</span> (i <= j) {
swap(nums, i, j);
i++;
j--;
}
}
helper(nums, start, j);
helper(nums, i, end);
}
<span class="hljs-title">/**
* @param {number[]} nums
* @return {number[]}
*/</span>
<span class="hljs-keyword">var</span> sortArray = <span class="hljs-function"><span class="hljs-keyword">function</span>(<span class="hljs-params">nums</span>) </span>{
helper(nums, <span class="hljs-params">0</span>, nums.length - <span class="hljs-params">1</span>);
<span class="hljs-keyword">return</span> nums;
};
```
```
## 擴展
- 你是否可以用其他方式排序算法解決
## 參考
- [QuickSort - geeksforgeeks](https://www.geeksforgeeks.org/quick-sort/)
- Introduction
- 第一章 - 算法專題
- 數據結構
- 基礎算法
- 二叉樹的遍歷
- 動態規劃
- 哈夫曼編碼和游程編碼
- 布隆過濾器
- 字符串問題
- 前綴樹專題
- 《貪婪策略》專題
- 《深度優先遍歷》專題
- 滑動窗口(思路 + 模板)
- 位運算
- 設計題
- 小島問題
- 最大公約數
- 并查集
- 前綴和
- 平衡二叉樹專題
- 第二章 - 91 天學算法
- 第一期講義-二分法
- 第一期講義-雙指針
- 第二期
- 第三章 - 精選題解
- 《日程安排》專題
- 《構造二叉樹》專題
- 字典序列刪除
- 百度的算法面試題 * 祖瑪游戲
- 西法的刷題秘籍】一次搞定前綴和
- 字節跳動的算法面試題是什么難度?
- 字節跳動的算法面試題是什么難度?(第二彈)
- 《我是你的媽媽呀》 * 第一期
- 一文帶你看懂二叉樹的序列化
- 穿上衣服我就不認識你了?來聊聊最長上升子序列
- 你的衣服我扒了 * 《最長公共子序列》
- 一文看懂《最大子序列和問題》
- 第四章 - 高頻考題(簡單)
- 面試題 17.12. BiNode
- 0001. 兩數之和
- 0020. 有效的括號
- 0021. 合并兩個有序鏈表
- 0026. 刪除排序數組中的重復項
- 0053. 最大子序和
- 0088. 合并兩個有序數組
- 0101. 對稱二叉樹
- 0104. 二叉樹的最大深度
- 0108. 將有序數組轉換為二叉搜索樹
- 0121. 買賣股票的最佳時機
- 0122. 買賣股票的最佳時機 II
- 0125. 驗證回文串
- 0136. 只出現一次的數字
- 0155. 最小棧
- 0167. 兩數之和 II * 輸入有序數組
- 0169. 多數元素
- 0172. 階乘后的零
- 0190. 顛倒二進制位
- 0191. 位1的個數
- 0198. 打家劫舍
- 0203. 移除鏈表元素
- 0206. 反轉鏈表
- 0219. 存在重復元素 II
- 0226. 翻轉二叉樹
- 0232. 用棧實現隊列
- 0263. 丑數
- 0283. 移動零
- 0342. 4的冪
- 0349. 兩個數組的交集
- 0371. 兩整數之和
- 0437. 路徑總和 III
- 0455. 分發餅干
- 0575. 分糖果
- 0874. 模擬行走機器人
- 1260. 二維網格遷移
- 1332. 刪除回文子序列
- 第五章 - 高頻考題(中等)
- 0002. 兩數相加
- 0003. 無重復字符的最長子串
- 0005. 最長回文子串
- 0011. 盛最多水的容器
- 0015. 三數之和
- 0017. 電話號碼的字母組合
- 0019. 刪除鏈表的倒數第N個節點
- 0022. 括號生成
- 0024. 兩兩交換鏈表中的節點
- 0029. 兩數相除
- 0031. 下一個排列
- 0033. 搜索旋轉排序數組
- 0039. 組合總和
- 0040. 組合總和 II
- 0046. 全排列
- 0047. 全排列 II
- 0048. 旋轉圖像
- 0049. 字母異位詞分組
- 0050. Pow(x, n)
- 0055. 跳躍游戲
- 0056. 合并區間
- 0060. 第k個排列
- 0062. 不同路徑
- 0073. 矩陣置零
- 0075. 顏色分類
- 0078. 子集
- 0079. 單詞搜索
- 0080. 刪除排序數組中的重復項 II
- 0086. 分隔鏈表
- 0090. 子集 II
- 0091. 解碼方法
- 0092. 反轉鏈表 II
- 0094. 二叉樹的中序遍歷
- 0095. 不同的二叉搜索樹 II
- 0096. 不同的二叉搜索樹
- 0098. 驗證二叉搜索樹
- 0102. 二叉樹的層序遍歷
- 0103. 二叉樹的鋸齒形層次遍歷
- 105. 從前序與中序遍歷序列構造二叉樹
- 0113. 路徑總和 II
- 0129. 求根到葉子節點數字之和
- 0130. 被圍繞的區域
- 0131. 分割回文串
- 0139. 單詞拆分
- 0144. 二叉樹的前序遍歷
- 0150. 逆波蘭表達式求值
- 0152. 乘積最大子數組
- 0199. 二叉樹的右視圖
- 0200. 島嶼數量
- 0201. 數字范圍按位與
- 0208. 實現 Trie (前綴樹)
- 0209. 長度最小的子數組
- 0211. 添加與搜索單詞 * 數據結構設計
- 0215. 數組中的第K個最大元素
- 0221. 最大正方形
- 0229. 求眾數 II
- 0230. 二叉搜索樹中第K小的元素
- 0236. 二叉樹的最近公共祖先
- 0238. 除自身以外數組的乘積
- 0240. 搜索二維矩陣 II
- 0279. 完全平方數
- 0309. 最佳買賣股票時機含冷凍期
- 0322. 零錢兌換
- 0328. 奇偶鏈表
- 0334. 遞增的三元子序列
- 0337. 打家劫舍 III
- 0343. 整數拆分
- 0365. 水壺問題
- 0378. 有序矩陣中第K小的元素
- 0380. 常數時間插入、刪除和獲取隨機元素
- 0416. 分割等和子集
- 0445. 兩數相加 II
- 0454. 四數相加 II
- 0494. 目標和
- 0516. 最長回文子序列
- 0518. 零錢兌換 II
- 0547. 朋友圈
- 0560. 和為K的子數組
- 0609. 在系統中查找重復文件
- 0611. 有效三角形的個數
- 0718. 最長重復子數組
- 0754. 到達終點數字
- 0785. 判斷二分圖
- 0820. 單詞的壓縮編碼
- 0875. 愛吃香蕉的珂珂
- 0877. 石子游戲
- 0886. 可能的二分法
- 0900. RLE 迭代器
- 0912. 排序數組
- 0935. 騎士撥號器
- 1011. 在 D 天內送達包裹的能力
- 1014. 最佳觀光組合
- 1015. 可被 K 整除的最小整數
- 1019. 鏈表中的下一個更大節點
- 1020. 飛地的數量
- 1023. 駝峰式匹配
- 1031. 兩個非重疊子數組的最大和
- 1104. 二叉樹尋路
- 1131.絕對值表達式的最大值
- 1186. 刪除一次得到子數組最大和
- 1218. 最長定差子序列
- 1227. 飛機座位分配概率
- 1261. 在受污染的二叉樹中查找元素
- 1262. 可被三整除的最大和
- 1297. 子串的最大出現次數
- 1310. 子數組異或查詢
- 1334. 閾值距離內鄰居最少的城市
- 1371.每個元音包含偶數次的最長子字符串
- 第六章 - 高頻考題(困難)
- 0004. 尋找兩個正序數組的中位數
- 0023. 合并K個升序鏈表
- 0025. K 個一組翻轉鏈表
- 0030. 串聯所有單詞的子串
- 0032. 最長有效括號
- 0042. 接雨水
- 0052. N皇后 II
- 0084. 柱狀圖中最大的矩形
- 0085. 最大矩形
- 0124. 二叉樹中的最大路徑和
- 0128. 最長連續序列
- 0145. 二叉樹的后序遍歷
- 0212. 單詞搜索 II
- 0239. 滑動窗口最大值
- 0295. 數據流的中位數
- 0301. 刪除無效的括號
- 0312. 戳氣球
- 0335. 路徑交叉
- 0460. LFU緩存
- 0472. 連接詞
- 0488. 祖瑪游戲
- 0493. 翻轉對
- 0887. 雞蛋掉落
- 0895. 最大頻率棧
- 1032. 字符流
- 1168. 水資源分配優化
- 1449. 數位成本和為目標值的最大數字
- 后序