python实现快速排序算法

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mob604756f79c64 2018-01-10 09:40:00

文章标签 快速排序算法快速排序递归 python 分治法 文章分类 Python 后端开发

　　快速排序算法又称划分交换排序（partition-exchange sort），一种排序算法，最早由东尼·霍尔提出。在平均状况下，

排序n个项目要O(nlogn)次比较。在最坏状况下则需要O(n*2)次比较，但这种状况并不常见。事实上，快速排序通常明显比

其他算法更快，因为它的内部循环（inner loop）可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来。

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）。

步骤为：

从数列中挑出一个元素，称为"基准"（pivot），
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）。在这个分区结束之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。
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。

递归到最底部时，数列的大小是零或一，也就是已经排序好了。这个算法一定会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

　　算法实现示意图，摘自百科：

python实现快速排序算法_分治法

　　python代码实现：

def quick_sort(a_list):
        quicksort_sub(a_list,0,len(a_list) - 1)

def quicksort_sub(lst, lo, hi):
        if lo < hi:
                p = partition(lst, lo, hi)
                quicksort_sub(lst, lo, p)
                quicksort_sub(lst, p+1, hi)
        return
         
def partition(lst, lo, hi):
        pivot = lst[hi-1]
        i = lo - 1
        for j in range(lo, hi):
                if lst[j] < pivot:
                        i += 1
                        lst[i], lst[j] = lst[j], lst[i]
                if lst[hi-1] < lst[i+1]:
                        lst[i+1], lst[hi-1] = lst[hi-1], lst[i+1]
        return i+1

a_list = [54,26,93,17,77,31,44,55,20]
quick_sort(a_list) 
print a_list