python --- 快速排序算法

在快速排序中引入递归和分治的概念（关于递归和分治的概念会单独写一篇来进行介绍）

问的解决思路：

　　　　　　快速排序的基本思想本身就是分治法，通过分割，将无序序列分成两部分，其中前一部分的元素值都要小于后一部分的元素值。然后每一部分在各自递归进行上述的过程，直到每一部分的长度都为1为止。

　　　　　　具体的过程就是当前无序区list[1.n]中任意去一个元素x（一般都是取第一个元素）作为比较的“基准”，用这个基准数将当前无序区划分为左右两个较小的无序区

list[1，i- 1]和list[i + 1，n]，且左边的无序子区中数据元素均小于基准元素，右边的无序子区中的元素均大于或等于基准元素，而基准数x则位于最终的排序的位置上，当list[1，i- 1]和list[i + 1，n]均非空时，分别对它们进行上述的划分过程，直到所有的无序子区中的数据元素均已排序为止。

那就先来看看代码吧:

from random import randint
def quick_sort(lst, first, last):
    low = first
    high = last
    if first < last:
        mid_value = lst[first]
        while low < high:
            while low < high and lst[high] >= mid_value:
                high = high - 1
            lst[low] = lst[high]
            while low < high and lst[low] <= mid_value:
                low = low + 1
            lst[high] = lst[low]
        lst[low] = mid_value
        quick_sort(lst, first, low - 1)
        quick_sort(lst, low + 1, last)
    return lst


l = []
for i in range(10):
    l.append(randint(1, 100))
print(quick_sort(l, 0, len(l) - 1))

我们现在就依照这段代码来看一个示例：

　　初始关键字[75, 24, 86, 72, 86, 79, 65, 25, 86, 50]

　　第一次划分的过程：

　　　　　　　　x的初始值是序列的第一个元素75

　　　　　　　　high从右往左扫描，当找到第一个小于x的元素50，第一次交换之后[50, 24, 86, 72, 86, 79, 65, 25, 86, 75]

　　　　　　　　low从左往右扫描，当找到第一个大于x的元素86，第二次交换之后[50, 24, 75, 72, 86, 79, 65, 25, 86, 86]

　　　　　　　　high从上次扫描到的位置继续往左扫描，第三次交换[50, 24, 25, 72, 86, 79, 65, 75, 86, 86]

　　　　　　　　low也从上次位置继续往右扫描，第四次交换[50, 24, 25, 72, 75, 79, 65, 86, 86, 86]

　　　　　　　　high继续扫描，第五次交换[50, 24, 25, 72, 65, 79, 75, 86, 86, 86]

　　　　　　　　low也继续进行扫描，第六次交换[50, 24, 25, 72, 65, 75, 79, 86, 86, 86]

　　各遍排序之后的状态：

　　　　　　　　初始关键字[75, 24, 86, 72, 86, 79, 65, 25, 86, 50]

　　　　　　　　第一次排序之后：[50, 24, 25, 72, 65] 75 [79, 86, 86, 86]

　　　　　　　　第二次排序之后：[25, 24] 50 [72, 65] 75, 79, 86, 86, 86

　　　　　　　　第三次排序之后：24, 25, 50, 65, 72, 75,79, 86, 86, 86 

　　　　　　　　所以最后的排序结果就是——24, 25, 50, 65, 72, 75,79, 86, 86, 86