python 快速排序_py中的快速排序-优快云博客

一、快速排序算法

快速排序实现基本思想是：通过一次排序将整个无序表分成相互独立的两部分，其中一部分中的数据都比另一部分中包含的数据的值小，然后继续沿用此方法分别对两部分进行同样的操作，直到每一个小部分不可再分，所得到的整个序列就成为了有序序列。

二、快速排序流程

(1) 从数列中挑出一个基准值。
(2) 将所有比基准值小的摆放在基准前面，所有比基准值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)；在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。
(3) 递归地把"基准值前面的子数列"和"基准值后面的子数列"进行排序。

例如，对无序表{49，38，65，97，76，13，27，49}进行快速排序，大致过程为：

首先从表中选取一个记录的关键字作为分割点（称为“枢轴”或者支点，一般选择第一个关键字），例如选取 49；
将表格中大于 49 个放置于 49 的右侧，小于 49 的放置于 49 的左侧，假设完成后的无序表为：{27，38，13，49，65，97，76，49}；
以 49 为支点，将整个无序表分割成了两个部分，分别为{27，38，13}和{65，97，76，49}，继续采用此种方法分别对两个子表进行排序；
前部分子表以 27 为支点，排序后的子表为{13，27，38}，此部分已经有序；后部分子表以 65 为支点，排序后的子表为{49，65，97，76}；
此时前半部分子表中的数据已完成排序；后部分子表继续以 65为支点，将其分割为{49}和{97，76}，前者不需排序，后者排序后的结果为{76，97}；
通过以上几步的排序，最后由子表{13，27，38}、{49}、{49}、{65}、{76，97}构成有序表：{13，27，38，49，49，65，76，97}；

整个过程中最重要的是实现第 2 步的分割操作，具体实现过程为：

设置两个指针 low 和 high，分别指向无序表的表头和表尾，如下图所示：
先由 high 指针从右往左依次遍历，直到找到一个比 49 小的关键字，所以 high 指针走到 27 的地方停止。找到之后将该关键字同 low 指向的关键字进行互换：
然后指针 low 从左往右依次遍历，直到找到一个比 49 大的关键字为止，所以 low 指针走到 65 的地方停止。同样找到后同 high 指向的关键字进行互换：
指针 high 继续左移，到 13 所在的位置停止（13<49），然后同 low 指向的关键字进行互换：
指针 low 继续右移，到 97 所在的位置停止（97>49），然后同 high 指向的关键字互换位置：
指针 high 继续左移，此时两指针相遇，整个过程结束；

三、代码实现(python)

def quick_sort(num_list, first, last):
    if first >= last:
        return
    p = first
    q = last

    while q > p:
        if num_list[q] >= num_list[first]:
            q -= 1
        elif num_list[p] < num_list[first]:
            p += 1
        else:
            num_list[p], num_list[q] = num_list[q], num_list[p]
    num_list[p] = num_list[first]

    quick_sort(num_list, first, q-1)
    quick_sort(num_list, q+1, last)


if __name__ == '__main__':
    num_list = [44, 23, 1, 14, 6, 9, 4, 5, 33]
    length = len(num_list)
    quick_sort(num_list, 0, length - 1)
    print(num_list)