用Python实现八大排序算法--快速排序

一、概述

最近在用Python学习经典的8大排序算法,以巩固基础知识,同时强化自己的Python技能。下面对快速排序做一个简要介绍。

快速排序:设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用数组的第一个数)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是,快速排序不是一种稳定的排序算法,也就是说,多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。
快速排序算法流程:
Step 1 : 设置两个变量i,j 排序开始时,i=0,j=N-1
Step 2 : 以第一个数据元素作为关键数据,记为key=A[0]
Step 3 : 从j开始向前搜索j–,找到第一个小于key的值交换A[j]和A[i]
Step 4 : 从i开始向后搜索i++,找到第一个大于key的值交换A[i]和A[j]
Step 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)。

二、排序过程数组演示:

假设用户输入了如下数组:
下标
0 1 2 3 4 5
数据
6 2 7 3 8 9

首先,设置i=0,j=5,key=A[0]=6
我们需要将所有比key小的数移到左边,所以开始寻找比6小的数,从j开始向左寻找,不断递减变量j的值。我们发现A[3]=3比6小,因此交换下标为0和3的位置,所得新的数组为
下标
0 1 2 3 4 5
数据
3 2 7 6 8 9

此时i=0,j=3,key=6
接下来,寻找比Key大的数值,从i开始向右进行搜索 A[2]=7>6,则交换两数位置
下标
0 1 2 3 4 5
数据
3 2 6 7 8 9

此时i=2,j=3,Key=6

上面两次比较为一个循环,接着,再递减变量j,不断重复进行上面的循环比较。直到i=j循环结束。

然后,对k两边的数据,再分组分别进行上述的过程,直到不能再分组为止。

三、Python实现

#!/usr/bin/python3
#-*- coding:utf-8 -*-

def sub_sort(lists,low,high):
    key = lists[low]
    while low < high:
        while low < high and lists[high] >= key:
            high -= 1
            print("===========")
            print("low=")
            print(low)
            print("high=")
            print(high)
            print(lists)
        while low < high and lists[high] < key:
            lists[low] = lists[high]
            low += 1
            lists[high] = lists[low]
            print("===========")
            print("low=")
            print(low)
            print("high=")
            print(high)
            print(lists)
    lists[low] = key
    return low

def quick_sort(array, low, high):
    if low < high:
        key_index = sub_sort(array,low,high)
        #递归进行排序
        quick_sort(array, low, key_index)
        quick_sort(array, key_index+1, high)

if __name__ == "__main__":
    lists = [3, 5, 4, 2, 1, 6]
    print(lists)
    quick_sort(lists, 0, 5)

Python 程序执行过程及运行结果
用Python实现八大排序算法--快速排序_第1张图片

用Python实现八大排序算法--快速排序_第2张图片

用Python实现八大排序算法--快速排序_第3张图片

本文参考自:
http://www.cnblogs.com/yupeng/p/3418253.html

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