快速排序Python實現

算法導論上的快速排序采用分治算法，步驟如下：

1.選取一個數字作為基准，可選取末位數字

2.將數列第一位開始，依次與此數字比較，如果小於此數，將小數交換到左邊，最后達到小於基准數的在左邊，大於基准數的在右邊，分為兩個數組

3.分別對兩個數組重復上述步驟

其中一次排序步驟如下：

 

偽碼實現：

QuickSort(A,p,r)
    if p<r
        then q = Partition(A,p,r)
            QucikSort(A,p,q-1)
            QucikSort(A,q+1,r)
 
Partition(A,p,r)
    x=A[r]
    i=p-1
    for j from p to r-1
        if A[j]<=x
            then i=i+1
                exchange A[i],A[j]
    exchange A[i+1],A[r]
    return i+1

　　

Python實現代碼如下：（也可看github：點我）

# 記錄快排程序
def QuickSort(arr, firstIndex, lastIndex):
    if firstIndex < lastIndex:  # 終止條件
        divIndex = Partition(arr, firstIndex, lastIndex)

        QuickSort(arr, firstIndex, divIndex)  # 遞歸調用前半部分
        QuickSort(arr, divIndex+1, lastIndex)  # 遞歸調用后半部分
    else:
        return


def Partition(arr, firstIndex, lastIndex):
    i = firstIndex - 1
    for j in range(firstIndex, lastIndex):
        if arr[j] <= arr[lastIndex]:
            i = i+1  # i記錄前面有幾個數比lastIndex的小，第一次執行Partition函數可讓以arr[lastIndex]為中間值來分成兩部分
            arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
    arr[i+1], arr[lastIndex] = arr[lastIndex], arr[i+1]  # 將arr[lastIndex]的數據放在該放的地方，此時可保證前后兩部分對arr[i+1]來說相對有序
    return i


if __name__ == '__main__':
    arr = [1, 4, 7, 1, 5, 5, 3, 85, 34, 75, 23, 75, 2, 0]
    print("initial array: \n", arr)
    QuickSort(arr, 0, len(arr)-1)
    print("result array: \n", arr)