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算法系列 | 快速排序

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佛系编程人
发布2019-08-14 11:35:28
4620
发布2019-08-14 11:35:28
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文章被收录于专栏:佛系编程人佛系编程人
快速排序

01

目标

目标: 利用快速排序实现列表里的值从小到大排序

02

流程

流程:

  • 介绍快速排序的基本思想
  • 图例
  • 代码思路
  • 编写函数代码
  • 编写验证代码
  • 运行结果
  • 思考

03

基本思想

基本思想:

在将要排序的序列中任意选取一个值作为基数

然后通过第一次排序把序列分割成两个独立的部分

其中一部分的所有数据都要比基数小

另外一部分的所有数据都要比基数大

再通过递归操作对这两部分的数据重复进行以上操作

以此达到将无序序列变成有序序列的目的

04

图例

图例:

第一次画图,好丑啊

05

代码思路

代码思路:

在这里,我简称快速排序为快排。

根据快排的基本思想,可知快排过程中需要有递归操作,因此我们需要自定义一个函数qsort()用于包装代码

因为经过第一次排序后,我把序列分成三个部分:一部分是比基数小的数据组成的序列,一部分是比基数大的数据组成的序列,还有一部分是基数本身或者跟基数相等的数据组成的序列

为了便于区分这些序列,我这里对这三部分分别建了相应的列表left_base \ equal_base \ right_base,用于存储对应的数据

然后对 left_base 和 right_base 这两部分进行递归处理

最后将这三部分用拼接符“+”进行拼接,最终获取快排后的结果

06

编写代码

编写函数代码:

import random #导入随机模块

def qsort(List): #需传入一个列表参数

  if len(List)>=2: #判断列表里元素的个数,两个或两个以上才有排序的意义

    base = random.choice(List) #随机选取一个基数

    left_base = [] #比基数小的部分

    right_base = [] #比基数大的部分

    equal = [] #跟基数相等部分

    for num in range(len(List)): #遍历列表

      if List[num]<base: #将元素里的值与基数进行判断

        left_base.append(List[num]) #向列表里添加值

      elif List[num]>base:

        right_base.append(List[num])

      else:

        equal.append(List[num])

    return qsort(left_base)+equal+qsort(right_base) #对左右部分进行递归处理并返回快排的最终结果

  else:

    return List #如果列表只有一个值得话,直接返回列表,无需排序

07

验证代码

验证代码:

一个列表里的值可能会出现三种情况:

  • 只有一个值
  • 有两个或两个以上的值
  • 含有多个重复的值

所以下面对这三种情况分别验证

if __name__ == '__main__':

  List = [[2],[2,6,3,7,9,1,5],[2,2,6,6,3,8,1,9]]
  for i in List:
    try:
      result = qsort(i)
      print(result)
      print("排序成功\n")
    except:
      print("排序失败\n")

08

运行结果

运行结果:

09

请思考

请思考:

  • 如何从大到小排列
  • 这段代码还能不能进行优化,减小运行时间复杂度
  • python里有没有什么函数可以帮我们进行排序
  • 除此之外还有什么排序算法,用python该怎么写代码
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原始发表:2019-04-29,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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