算法--快排

快速排序

流程

快速排序算法通过多次比较和交换来实现排序，其排序流程如下：

1. 首先设定一个分界值，通过该分界值将数组分成左右两部分。
2. 将大于或等于分界值的数据集中到数组右边，小于分界值的数据集中到数组的左边。此时，左边部分中各元素都小于或等于分界值，而右边部分中各元素都大于或等于分界值。
3. 然后，左边和右边的数据可以独立排序。对于左侧的数组数据，又可以取一个分界值，将该部分数据分成左右两部分，同样在左边放置较小值，右边放置较大值。右侧的数组数据也可以做类似处理。
4. 重复上述过程，可以看出，这是一个递归定义。通过递归将左侧部分排好序后，再递归排好右侧部分的顺序。当左、右两个部分各数据排序完成后，整个数组的排序也就完成了。

原理

盗用一张图就可以看明白

python代码实现：

import random


# 归位函数三要素: 基准值；分割；基准值归位
def partition(lst, low, high):
    pivot = lst[low]  # 基准值

    while low < high:
        while low < high and lst[high] >= pivot:
            high -= 1
        lst[low] = lst[high]

        while low < high and lst[low] <= pivot:
            low += 1
        lst[high] = lst[low]

    lst[low] = pivot  # 基准值归位
    return low


# 快速排序的两个关键点：归位，递归
def quick_sort(lst, low, high):
    if low < high:  # 至少有两个元素，才能进行递归
        mid = partition(lst, low, high)  # 找到归位的位置
        quick_sort(lst, low, mid - 1)
        quick_sort(lst, mid + 1, high)


li = list(range(100))
random.shuffle(li)
print(li)
quick_sort(li, 0, len(li) - 1)
print(li)