排序演算法之快速排序的python實現

2022-05-08 21:30:18 字數 1969 閱讀 4527

通過一趟排序將要排序的資料分割成獨立的兩部分,其中一部分的所有資料都比另外一部分的所有資料都要小,然後再按此方法對這兩部分資料分別進行快速排序。

快速排序演算法的工作原理如下:

1. 從數列中挑出乙個元素,稱為"基準"(pivot)。

2. 重新排序數列,所有元素比基準值小的擺放在基準前面,所有元素比基準值大的擺在基準的後面(相同的數可以到任一邊)。

3. 在這個分割槽結束之後,該基準就處於數列的中間位置。這個稱為分割槽(partition)操作。

4. 遞迴地(recursive)把小於基準值元素的子數列和大於基準值元素的子數列排序。

自我總結:快速排序的步驟就是首先將第乙個數作為兩邊排序的數值,從第二個數開始對第乙個數進行比較,如果大於第乙個數將這個數放在第乙個數的右邊,小於放左邊,依次進行比較並存放,最後將佇列分成三個部分: 左邊都比第乙個數值小的數,第乙個數值,右邊都比第一各值大的數。這樣就未完成了第一次排序的步驟。第二次是將前半部分的第乙個值作為比較的」基數」,同第一次排序進行同樣的比較和存放,直到原佇列的第乙個值之前的那個值。右邊和左邊做同樣的比較,排序,直到之後乙個值。這樣依次進行遞迴,直到沒有可以在分為左右的,這樣就從小到大排序完成。

最優時間複雜度:o(nlogn)

n遍歷每個數是o(n),訪問每個數是o(logn),最終是o(nlogn)

可以轉換為求二叉樹深度的思想

最壞時間複雜度:o(n²)

穩定性:不穩定

優點:效率高,資料移動比較少,資料量越大,優勢越明顯

缺點:不穩定

下面為快速排序的**實現:

#

!/usr/bin/env python

#-*- coding:utf-8 -*-

__author__ = "

hsz"#快排

#first理解為第乙個位置的索引,last是最後位置索引

defquick_sort(alist, first, last):

#遞迴終止條件

if first >=last:

return

#設定第乙個元素為中間值

mid_value =alist[first]

#low指向

low =first

#high

high =last

#只要low小於high就一直走

while low

#high大於中間值,則進入迴圈

while low < high and alist[high] >=mid_value:

#high往左走

high -= 1

#出迴圈後,說明high小於中間值,low指向該值

alist[low] =alist[high]

#high走完了,讓low走

#low小於中間值,則進入迴圈

while low < high and alist[low]

#low向右走

low += 1

#出迴圈後,說明low大於中間值,high指向該值

alist[high] =alist[low]

#退出整個迴圈後,low和high相等

#將中間值放到中間位置

alist[low] =mid_value

#遞迴#先對左側快排

quick_sort(alist, first, low - 1)

#對右側快排

quick_sort(alist, low + 1, last)

if__name__ == '

__main__':

li = [54, 26, 93, 17, 77, 31, 44, 55, 20]

print

(li)

quick_sort(li, 0, len(li) - 1)

print(li)

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