经典排序算法-快速排序
时间:2022-07-22
本文章向大家介绍经典排序算法-快速排序,主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项,具有一定的参考价值,需要的朋友可以参考一下。
快速排序
快速排序(Quicksort)由C. A. R. Hoare在1960年提出。 它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
- 时间复杂度O(N*logN)
- 空间复杂度O(logN)~O(N) 取决于划分的情况
- 不稳定排序
- 比如说一个排序数组1333,当随机选择的数为中间的第二个3时,剩下的两个3会被全部分配到第二个3的左边或者右边,3个3的顺序变换了,破坏了数据的稳定性。
算法的原理
快速排序是随机的在排序数据中选择一个数A,小于等于A的统一放在A的左边,大于A的放在A的右边,然后两边的排序子数组,分别重复第一步的算法,直到待排序的数小于三个时,排序结束。
数据划分过程
我们将随机选择的数放在数据的最右侧,在数据的最左侧创建一个小于等于0的区间,初始时长度为0,开始遍历待排序数组,当比较值大于选择数A时,比较下一个值,当比较数小于等于A时,把当前数和有序区间的后一位进行交换,并把小于等于区间向右扩充一位,最后一次选择值与A进行位置互换,完成数据位置划分。
为什么叫快速排序
快速排序之所以叫快速排序,并不是代表它比堆排序和归并排序优良,在最好的情况下,它的渐进复杂度与堆排序和归并排序是相同的。只是快速排序的常量系数比较小而已。
Python实现
# 快速排序函数
def quick_sort(arr):
# arr[] --> 排序数组
# low --> 起始索引
# high --> 结束索引
def partition(arr, low, high):
i = low - 1 # 最小元素索引
pivot = arr[high]
for j in range(low, high):
# 当前元素小于或等于 pivot
if arr[j] <= pivot:
i += 1
arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
arr[i + 1], arr[high] = arr[high], arr[i + 1]
return i + 1
def quickSort(arr, low, high):
if low < high:
pi = partition(arr, low, high)
quickSort(arr, low, pi - 1)
quickSort(arr, pi + 1, high)
quickSort(arr, 0, len(arr)-1)
return arr
if __name__ == "__main__":
print(quick_sort([45, 32, 8, 33, 12, 22, 19, 97]))
end
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