【面试总结】快速排序

快速排序

一把辛酸泪，在面试某翻译软件公司的时候。

面试官：同学啊，知道快排吗？
我：嗯嗯
面试官：你能口诉一下快排原理吗
我：额，这个，那个，巴拉巴拉一堆（奈何语言表达能力比较差，后面详细描述）
面试官：你这也不行啊，太拉跨了吧，你直接说一趟快排结果是什么吧
我:一趟快排的结果就是选定的基准元素呆在它应该待的位置，并且在这个数组中它前面的数比它小，它后面的数比它不小（大于等于）
面试官：有道理，那你写一下吧

于是乎我掏出我的键盘，写下了下面的代码

def quickSort(a,left,right):
    if right - left < 1:
        return a
    else:
        pre = a[left]
        l = left
        r = right
        while l < r:
            while l < r and a[r] >= pre:
                r -= 1
            a[l] = a[r]

            while l < r and a[l] <= pre:
                l += 1
            a[r] = a[l]
        a[l] = pre

        a = quickSort(a,left,l - 1)
        a = quickSort(a,l + 1,right)

        return a

跑了一下，没问题，以为稳了呀，这不搞定了吗？
结果面试官：你这写的什么玩意，能不能别写递归，给咱表演个循环版本的

当时心里一紧，确实不会写循环版本的，咋整，赶紧下来学吧。

快排

快速排序，是先通过划分（partition）算法，将数组两分，划分的过程中，比主元（pivot）小的数字全部被划分到了左侧，比主元大的数字全部被划分到了右侧。然后对两分的数组进行递归。当数组两侧的长度均小于等于1，那么数组就自然有序了。

快速排序非递归的执行过程中，只需要一个堆栈空间，其运行过程如下：

1. 对原数组进行一次划分，分别将左边的索引、主元固定的位置和右边的索引入栈。
2. 判断 stack 是否为空，若是；直接结束；若不是，出栈，进行一次划分。
3. 通过左边索引、主元固定的位置，判断左边的长度大于 1，将左边进行2的划分并入栈；同理，进行右边操作。
4. 循环步骤 2、3。

代码

def quickOne(a,left,right):
    if left > right:
        return a,[right,right,right]
    pre = a[left]
    l = left
    r = right
    while l < r:
        while l < r and a[r] >= pre:
            r -= 1
        a[l] = a[r]

        while l < r and a[l] <= pre:
            l += 1
        a[r] = a[l]
    a[l] = pre
    return a,[left,l,right]

def quickSort(a):
    pointers = []

    l = 0
    r = len(a) - 1
    a,poi = quickOne(a,l,r)
    pointers.append(poi)

    while len(pointers) > 0:
        poi = pointers[-1]
        pointers.pop()
        [l,mid,r] = poi
        a,poi = quickOne(a,l,mid - 1)
        if poi[2] - poi[0] > 1:
            pointers.append(poi)
        a,poi = quickOne(a,mid + 1,r)
        if poi[2] - poi[0] > 1:
            pointers.append(poi)
    return a

PS：好好写基础的算法