• 快速排序


    快速排序

    快排的思想:首先任意选取一个数据(通常选用数组的第一个数)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。

    百度百科给的算法:

    一趟快速排序的算法是:
    1)设置两个变量i、j,排序开始的时候:i=0,j=N-1;
    2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即key=A[0];
    3)从j开始向前搜索,即由后开始向前搜索(j--),找到第一个小于key的值A[j],将A[j]和A[i]互换;
    4)从i开始向后搜索,即由前开始向后搜索(i++),找到第一个大于key的A[i],将A[i]和A[j]互换;
    5)重复第3、4步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。另外,i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候,此时令循环结束)。

     初始状态 {49 38 65 97 76 13 27} 进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65} 分别对前后两部分进行快速排序{27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。

    时间复杂度:O(nlgn)

    #QuickSort by Alvin
    
    def QuickSort(myList,start,end):
        #判断low是否小于high,如果为false,直接返回
        if start < end:
            i,j = start,end
            #设置基准数
            base = myList[i]
    
            while i < j:
                #如果列表后边的数,比基准数大或相等,则前移一位直到有比基准数小的数出现
                while (i < j) and (myList[j] >= base):
                    j = j - 1
    
                #如找到,则把第j个元素赋值给第个元素i,此时表中i,j个元素相等
                myList[i] = myList[j]
    
                #同样的方式比较前半区
                while (i < j) and (myList[i] <= base):
                    i = i + 1
                myList[j] = myList[i]
            #做完第一轮比较之后,列表被分成了两个半区,并且i=j,需要将这个数设置回base
            myList[i] = base
    
            #递归前后半区
            QuickSort(myList, start, i - 1)
            QuickSort(myList, j + 1, end)
        return myList
    
    
    myList = [49,38,65,97,76,13,27,49]
    print("Quick Sort: ")
    QuickSort(myList,0,len(myList)-1)
    print(myList)

    运行结果:

    Quick Sort: 
    [13, 27, 38, 49, 49, 65, 76, 97]
    
    Process finished with exit code 0

     方法二:

    def quick_sort(data):    
        """快速排序"""    
        if len(data) >= 2:  # 递归入口及出口        
            mid = data[len(data)//2]  # 选取基准值,也可以选取第一个或最后一个元素        
            left, right = [], []  # 定义基准值左右两侧的列表        
            data.remove(mid)  # 从原始数组中移除基准值        
            for num in data:            
                if num >= mid:                
                    right.append(num)            
                else:                
                    left.append(num)        
            return quick_sort(left) + [mid] + quick_sort(right)    
        else:        
            return data
     
    # 示例:
    array = [2,3,5,7,1,4,6,15,5,2,7,9,10,15,9,17,12]
    print(quick_sort(array))
    # 输出为[1, 2, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 7, 7, 9, 9, 10, 12, 15, 15, 17]
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