快速排序方法——python實現

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參考博文：http://www.cnblogs.com/jingmoxukong/p/4302891.html

 

快速排序是一種交換排序。

快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。

它的基本思想是：通過一趟排序將要排序的資料分割成獨立的兩部分：分割點左邊都是比它小的數，右邊都是比它大的數。

它的基本流程是：通過一趟排序將要排序的資料分割成獨立的兩部分，其中一部分的所有資料都比另外一部分的所有資料都要小，然後再按此方法對這兩部分資料分別進行快速排序，整個排序過程可以遞迴進行，以此達到整個資料變成有序序列。

演算法結構：

圖中，示範了快速排序的處理過程：

初始狀態為一組無序的數組：2、4、5、1、3。

經過以上操作步驟後，完成了第一次的排序，得到新的數組：1、2、5、4、3。

新的數組中，以2為分割點，左邊都是比2小的數，右邊都是比2大的數。

因為2已經在數組中找到了合適的位置，所以不用再動。

2左邊的數組只有一個元素1，所以顯然不用再排序，位置也被確定。（註：這種情況時，left指標和right指標顯然是重合的。因此在代碼中，我們可以通過設定判定條件left必須小於right，如果不滿足，則不用排序了）。

而對於2右邊的數組5、4、3，設定left指向5，right指向3，開始繼續重複圖中的一、二、三、四步驟，對新的數組進行排序。

在此採用python語言實現，代碼如下：

example = [1,3,4,5,2,6,9,7,8,0]a = 0b = len(example)-1def quickSort(number,head,tail):if (head<tail):base = division(number,head,tail)#print(number[base],"\n")quickSort(number,head,base-1)quickSort(number,base+1,tail)else:print(number)def division(number,head,tail):base = number[head]while(head<tail):while(head<tail and number[tail]>=base):tail-=1number[head] = number[tail]while (head<tail and  number[head]<=base):head+=1number[tail] = number[head]number[head] = basereturn headif __name__ == ‘__main__‘:quickSort(example,a,b)

　　

運行結果如：

 

• 時間複雜度與空間複雜度

當資料有序時，以第一個關鍵字為基準分為兩個子序列，前一個子序列為空白，此時執行效率最差。

而當資料隨機分布時，以第一個關鍵字為基準分為兩個子序列，兩個子序列的元素個數接近相等，此時執行效率最好。

所以，資料越隨機分布時，快速排序效能越好；資料越接近有序，快速排序效能越差。

 

快速排序在每次分割的過程中，需要 1 個空間儲存基準值。而快速排序的大概需要 Nlog2N次的分割處理，所以佔用空間也是 Nlog2N 個。

 

快速排序方法——python實現