python算法分析与设计实验：快速排序算法

python算法分析与设计实验：快速排序算法

一、实验目的
1、熟悉python编程环境，独立编写程序实验代码
2、熟悉python基本语法
3、快速排序算法程序分析与调试

二、实验工具
Win10操作系统、python3.7编译环境、IDLE编译器

三、实验要求
1、数据可以预充设定，也可以由程序产生随机数，数据个数不限
2、要求给出算法思想或原理
3、要求分析算法复杂度，并与选择排序、插入排序、或合并排序的复杂度作对比对照

四、实验内容
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。如序列[6，8，1，4，3，9]，选择6作为基准数。从右向左扫描，寻找比基准数小的数字为3，交换6和3的位置，[3，8，1，4，6，9]，接着从左向右扫描，寻找比基准数大的数字为8，交换6和8的位置，[3，6，1，4，8，9]。重复上述过程，直到基准数左边的数字都比其小，右边的数字都比其大。然后分别对基准数左边和右边的序列递归进行上述方法。

五、实验步骤
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）。

六、实验心得
通过本次实验，我更深一步熟悉了python的编程环境，python的基本语法，了解了快速排序算法的基