Python实现快速排序(quick sort)


快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。

快速排序由C. A. R. Hoare在1960年提出。它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。

快速排序算法通过多次比较和交换来实现排序,其排序流程如下:

  1. 首先设定一个分界值,通过该分界值将数组分成左右两部分。
  2. 将大于或等于分界值的数据集中到数组右边,小于分界值的数据集中到数组的左边。此时,左边部分中各元素都小于或等于分界值,而右边部分中各元素都大于或等于分界值。
  3. 然后,左边和右边的数据可以独立排序。对于左侧的数组数据,又可以取一个分界值,将该部分数据分成左右两部分,同样在左边放置较小值,右边放置较大值。右侧的数组数据也可以做类似处理。
  4. 重复上述过程,可以看出,这是一个递归定义。通过递归将左侧部分排好序后,再递归排好右侧部分的顺序。当左、右两个部分各数据排序完成后,整个数组的排序也就完成了。
items = [4, 1, 5, 3, 2]
 
# Time Complexity from O(n log(n)) to O(n^2)
 
# Space Complexity O(log(n))
 
def quicksort(items):
 
    def sort(items, fst, lst):
 
        if fst >= lst: return
 
        i, j = fst, lst
 
        x = items[(fst + lst) // 2]
 
        while i <= j:
 
            while items[i] < x: i += 1
 
            while items[j] > x: j -= 1
 
            if i <= j:
 
                items[i], items[j] = items[j], items[i]
 
                i, j = i + 1, j - 1
 
            sort(items, fst, j)
 
            sort(items, i, lst)
 
        return items
 
    return sort(list(items), 0, len(items) - 1)
 
 
sortItems = quicksort(items)
 
# sortItems is [1, 2, 3, 4, 5]
 
print(sortItems)

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