快速排序（Quicksort）

1.快速排序是神马？

快速排序使用[分治法]（Divide and conquer）策略来把一个[序列]（list）分为两个子序列（sub-lists）。它的实现步骤如下：

1. 从数列中挑出一个元素，称为“基准”（pivot)
2. 重新排序数列，所有比基准值小的元素摆放在基准前面，所有比基准值大的元素摆在基准后面（相同的数可以到任何一边）。在这个分割结束之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分割（partition）操作。

3. 递归地（recursively）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

   
   
   快速排序

2. Talk is cheap, show me the code

1. python简单写法。 为了方便看清楚快排如何运行，写看精简写法。不得不说python确实比较适合写算法。

def quickSort(array):
    if len(array) < 2:
        return array
    else:
        pivot = array[0]
        less = [i for i in array[1:] if i <= pivot] #将小于等于pivot的元素放入less数组中
        greater = [i for i in array[1:] if i > pivot] #将大于pivot的元素放入greater数组中
        return quickSort(less) + [pivot] +  quickSort(greater) # 递归执行
    
print(quickSort([3,1,2,5,1123,1,5123,63523,123,4,768,9,23]))

image.png

2. 原地排序

def quick_sort(lst):
    lst = lst[:] #将切片后的值付给lst，修改lst不会影响原数组
    n = len(lst)
    def partition(lst,start,end):
        i = start - 1 # 重点 i 的取值应该从分组后的元素开始
        pivotIndex = end
        pivot = lst[end]
        for j in range(start,end):
             #重点在这里，中间值去的是最有一个元素，从前向后遍历数组，如果小于中间值，把元素往前挪（放置在下标为i的地方，i是每次加1的）
             # [ 5, 1, 5, 0, 1, 2, 4]  （5 < 4 false）
             # [ 1, 5, 5, 0, 1, 2, 4]    (1 < 4  true  )
             # [ 1, 5, 5, 0, 1, 2, 4]
             # [ 1, 0, 5, 5, 1, 2, 4]
             # [ 1, 0, 1, 5, 5, 2, 4]
             # [ 1, 0, 1, 2, 5, 5, 4]
            if lst[j] < pivot:
                i = i + 1
                lst[i],lst[j] = lst[j],lst[i]
        lst[i+1],lst[pivotIndex] = lst[pivotIndex],lst[i+1]
        return i+1
    def sort(lst,start,end):
        if start >= end:
            return
        p = partition(lst,start,end)
        sort(lst,start,p-1)
        sort(lst,p+1,end)
    sort(lst,0,n-1)
    return lst