python實現快速排序

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最近在公司的工作內容發生變化，短期內工作量變少了，這也讓我有時間整理一些日常學習和工作中的收穫或思路。所以申請了部落格，並打算持續更新。

 

快速排序採用了分治的思想，基本思想是選取數組中一個數為基準數（一般選擇數組中的第一個數），一次排序過程中，將比基準數小的都放在它左側，比基準數大的放在它的右側。經過這次排序後得到兩個數組和一個基準數，數組1中全部元素小於基準數，數組2中的全部元素大於基準數，然後對數組1，2分別進行同樣的排序（遞迴），最後直到剩下一個數字。

 

下面給出python代碼實現

 1 def partiton(li, low, high): 2     key = li[low] 3     while low < high: 4         while low < high and li[high] >= key: 5             high -= 1 6         if low < high: 7             li[low], li[high] = li[high], li[low] 8  9         while low < high and li[low] < key:10             low += 111         if low < high:12             li[high], li[low] = li[low], li[high]13 14     return low15 16 def quickSort(li, low, high):17     if low >= high:18         return19     center = partiton(li, low, high)20     quickSort(li, low, center - 1)21     quickSort(li, center + 1, high)

關於實現：

快速排序的實現有很多種，這裡我給出了比較常規並且好理解的一種.低位，高位兩個指標從左右兩側相向遍曆list。當高位指標發現了小於基準數的元素時，便停止移動，此時開始移動低位指標，當低位指標發現了大於基準數的元素時，便停止移動，兩指標交換元素值，如此迴圈，直至兩指標相遇。

 

關於時間複雜度：

快速排序具體的已耗用時間和原始列表本身的排序狀態有很大關係，理論上快排的時間複雜度是（nlogn），但是如果運氣不好糟糕，比如說初始列表是[5,4,3,2,1]，那麼根據上面的方法實現過程是什麼樣的呢，實現過程如下：

[5,4,3,2,1] -> [4,3,2,1,5] -> [3,2,1,4,5] -> [2,1,3,4,5] -> [1,2,3,4,5]

這樣的排序實現過程很眼熟，跟最簡單的冒泡排序的實現過程是完全相同的，所以說快排的最壞情況是冒泡排序，時間複雜度是（n2）

 

以上的實現較為通用，如果不使用python，而使用c++，java等其它程式設計語言實現，代碼結構不會相差太多。我想到了一種比較貼合python文法特點，並且能較好的展示快排思想的實現方法。不同點是該方法時間在層遞迴中需要遍曆2次列表，即複雜度為（2nlogn）

def qsort(lst):    if not lst:        return []    return qsort([i for i in lst[1:] if i < lst[0]]) + [lst[0]] + qsort([i for i in lst[1:] if i > lst[0]])

 

python實現快速排序