Python 快速排序法（轉）

方法解讀：

例：對初始序列：“6  1  2 7  9  3  4  5 10  8”采用快速排序法：

一、分別從初始序列“6  1  2 7  9  3  4  5 10  8”兩端開始“探測”。

先從右往左找一個小於6的數，再從左往右找一個大於6的數，然后交換他們。

這里可以用兩個變量 i 和 j ，分別指向序列最左邊和最右邊。

我們為這兩個變量起個好聽的名字“哨兵i”和“哨兵j”。

剛開始的時候讓 哨兵i 指向序列的最左邊（即i=1），指向數字6。

讓 哨兵j 指向序列的最右邊（即j=10），指向數字8。

 二、首先 哨兵j 開始出動。

因為此處設置的基准數是最左邊的數，所以需要讓哨兵j先出動，這一點非常重要（請自己想一想為什么）。

哨兵j 一步一步地向左挪動（即 j--），直到找到一個小於6的數停下來。

接下來 哨兵i 再一步一步向右挪動（即 i++），直到找到一個數大於6的數停下來。

最后 哨兵j 停在了數字5面前，哨兵i 停在了數字7面前。

現在交換 哨兵i 和 哨兵j 所指向的元素的值。

到此，第一次交換結束。

三、接下來開始 哨兵j 繼續向左挪動（再友情提醒，每次必須是 哨兵j 先出發）。

他發現了4（比基准數6要小，滿足要求）之后停了下來。

哨兵i 也繼續向右挪動的，他發現了9（比基准數6要大，滿足要求）之后停了下來。

此時再次進行交換。

四、第二次交換結束，“探測”繼續。

哨兵j 繼續向左挪動，他發現了3（比基准數6要小，滿足要求）之后又停了下來。

哨兵i 繼續向右移動，糟啦！此時 哨兵i 和 哨兵j 相遇了， 哨兵i 和 哨兵j 都走到3面前。

說明此時“探測”結束。

我們將基准數6和3進行交換。交換之后的序列如下。

五、  到此第一輪“探測”真正結束。

此時以基准數6為分界點，6左邊的數都小於等於6，6右邊的數都大於等於6。

回顧一下剛才的過程，其實 哨兵j 的使命就是要找小於基准數的數，而 哨兵i 的使命就是要找大於基准數的數，直到 i 和 j 碰頭為止。

現在基准數6已經歸位，它正好處在序列的第6位。

此時我們已經將原來的序列，以6為分界點拆分成了兩個序列，左邊的序列是“3  1 2  5  4”，右邊的序列是“9  7  10  8”。

接下來還需要分別處理這兩個序列。因為6左邊和右邊的序列目前都還是很混亂的。

不過不要緊，我們已經掌握了方法，接下來只要模擬剛才的方法分別處理6左邊和右邊的序列即可。

六、現在先來處理6左邊的序列現吧。

左邊的序列是“3  1  2 5  4”。請將這個序列以3為基准數進行調整，使得3左邊的數都小於等於3，3右邊的數都大於等於3。好了開始動筆吧。

如果你模擬的沒有錯，調整完畢之后的序列的順序應該是。

        2  1  3  5  4

 OK，現在3已經歸位。

接下來需要處理3左邊的序列“2 1”和右邊的序列“5 4”。

對序列“2 1”以2為基准數進行調整，處理完畢之后的序列為“1 2”，到此2已經歸位。

序列“1”只有一個數，也不需要進行任何處理。至此我們對序列“2 1”已全部處理完畢，得到序列是“1 2”。

序列“5 4”的處理也仿照此方法，最后得到的序列如下。

        1  2  3 4  5  6 9  7  10  8

七、對於序列“9  7  10  8”也模擬剛才的過程，直到不可拆分出新的子序列為止。

最終將會得到這樣的序列，如下。

        1  2  3 4  5  6  7  8 9  10

八、到此，排序完全結束。

細心的同學可能已經發現，快速排序的每一輪處理其實就是將這一輪的基准數歸位，直到所有的數都歸位為止，排序就結束了。

下面上個霸氣的圖來描述下整個算法的處理過程。

九、原始網址：https://blog.csdn.net/adusts/article/details/80882649

十、Python程序：

#快速排序法一：有小到大排序

def quickSort(arr,left,right):#arr:待排序的數列；left:數列開始的下標索引；right:數列結束的下標索引

　　if left > right:#如果開始索引大於結束索引
　　　　return

　　temp=arr[left];#取最左邊的數為 基准數
　　i,j=left,right

　　while i!= j:#現從右邊開始找
　　　　while arr[j]>=temp and i<j:#當前數值大於基准數
　　　　　　j-=1

　　　　while arr[i]<=temp and i<j:#當前數值小於基准數
　　　　　　i+=1

　　　　if i<j:#交換兩個數再數組中的位置
　　　　　　t=arr[i]
　　　　　　arr[i]=arr[j]
　　　　　　arr[j]=t

　　#將 基准數 歸位
　　arr[left]=arr[i]
　　arr[i]=temp

　　quickSort(arr,left,i-1)#遞歸：繼續處理左邊的
　　quickSort(arr,i+1,right)#遞歸：繼續處理右邊的

#測試
arr=[10,7,8,8,9,1,5]
n=len(arr)
quickSort(arr,0,n-1)
print("排序后的數組：")
for i in range(n):
print("%d" %arr[i])

 

#快速排序法二：由大到小排序

def quickSort(arr,left,right):#arr:待排序的數列；left:數列開始的下標索引；right:數列結束的下標索引

　　if left > right:#如果開始索引大於結束索引
　　　　return

　　temp=arr[left];#取最左邊的數為 基准數
　　i,j=left,right

　　while i!= j:#現從右邊開始找
　　　　while arr[j]<=temp and i<j:#當前數值小於基准數
　　　　　　j-=1

　　　　while arr[i]>=temp and i<j:#當前數值大於基准數
　　　　　　i+=1

　　if i<j:#交換兩個數再數組中的位置
　　　　t=arr[i]
　　　　arr[i]=arr[j]
　　　　arr[j]=t

　　#將 基准數 歸位
　　arr[left]=arr[i]
　　arr[i]=temp

　　quickSort(arr,left,i-1)#遞歸：繼續處理左邊的
　　quickSort(arr,i+1,right)#遞歸：繼續處理右邊的

#測試
arr=[10,7,8,8,9,1,5]
n=len(arr)
quickSort(arr,0,n-1)
print("排序后的數組：")
for i in range(n):
print("%d" %arr[i])