python实现快速排序

算法思想

快速排序的思想是任意选取要排序的list中的一个数pivot,每次递归时将list按照[小于pivot的, pivot, 大于pivot的]排序,再对小于和大于pivot部分分别快速排序。

伪代码

function QuickSort(list)
    select a pivot
    foreach x in list:
        if x < pivot:
            less.push(x)
        else:
            greater.push(x)
    concatenate(QuickSort(less), pivot, QuickSort(greater))

具体实现

过程分步解释

  • 初始化
    对于给定要排序的list,初始两个游标i和j分别指向第一个数和最后一个数,pivot=最后一个数。
    python实现快速排序_第1张图片
  • 循环
    1. 右移i,直到找到比pivot大的数或与j重合。
      右移i
    2. list[j] = list[i]。
      python实现快速排序_第2张图片
    3. 左移j,直到找到比pivot小的数或与i重合。
      python实现快速排序_第3张图片
    4. list[i] = list[j]。
      python实现快速排序_第4张图片
    5. 继续执行1-4步,直到i与j重合。
      循环执行到i与j重合
    6. 循环结束后,list[i] = pivot。
      python实现快速排序_第5张图片
  • 递归
    循环结束后对于小于和大于pivot部分分别递归调用快速排序。
  • 循环过程图示
    python实现快速排序_第6张图片
    python实现快速排序_第7张图片

python代码

# -*- coding: utf8 -*-
def QuickSort(list, start, end):
    if (start >= end): # 这里用>=而不用==,可以防止pivot在排序之前已是最大或最小的情况出错
        return list
    pivot = list[end]
    i = start
    j = end
    while i < j:
        while i < j and list[i] <= pivot:
            i = i + 1
        list[j] = list[i]
        while i < j and list[j] >= pivot:
            j = j - 1
        list[i] = list[j]
    list[i] = pivot # 即list[j] = pivot
    QuickSort(list, start, i-1)
    QuickSort(list, j+1, end)
    return list


l = [1, 3, 5, 2, 4, 10, 9, 7, 6, 8]
QuickSort(l, 0, 9)
print(l)

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