快速排序 - QLGQ/learning-python GitHub Wiki

Introduction

快速排序(Quicksort)的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。

算法介绍

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波动。

一趟快速排序的算法是:

  1. 设置两个变量i、j,排序开始的时候:i = 0,j = N-1;
  2. 以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即key=A[0];
  3. 从j开始向前搜索,即由后开始向前搜索(j--),找到第一个小于key的值A[j],将A[j]和A[i]互换;
  4. 从i开始向后搜索,即由前开始向后搜索(i++),找到第一个大于key的A[i],将A[i]和A[j]互换;
  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。

Python递归

#quick sort
def quickSort(L, low, high):
    i = low 
    j = high
    if i >= j:
        return L
    key = L[i]
    while i < j:
        while i < j and L[j] >= key:
            j = j-1                                                             
        L[i] = L[j]
        while i < j and L[i] <= key:    
            i = i+1 
        L[j] = L[i]
    L[i] = key 
    quickSort(L, low, i-1)
    quickSort(L, j+1, high)
    return L

调用上述函数可得如下实例:

quickSort([12, 23, 1, 34, 54, 24, 78], 0, 6)
[1, 12, 23, 24, 34, 54, 78]