快速排序的算法思想及Python版快速排序的实现示例

 更新时间:2016年07月02日 10:29:41   作者:cangmean   我要评论
快速排序算法来源于分治法的思想策略,这里我们将来为大家简单解析一下快速排序的算法思想及Python版快速排序的实现示例:

快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略,通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

1.分治法的基本思想

分治法的基本思想是:将原问题分解为若干个规模更小但结构与原问题相似的子问题。递归地解这些子问题,然后将这些子问题的解组合为原问题的解。

2.快速排序的基本思想

设当前待排序的无序区为R[low..high],利用分治法可将快速排序的基本思想描述为:

(1)分解:

在R[low..high]中任选一个记录作为基准(Pivot),以此基准将当前无序区划分为左、右两个较小的子区间R[low..pivotpos-1)和R[pivotpos+1..high],并使左边子区间中所有记录的关键字均小于等于基准记录(不妨记为pivot)的关键字pivot.key,右边的子区间中所有记录的关键字均大于等于pivot.key,而基准记录pivot则位于正确的位置(pivotpos)上,它无须参加后续的排序。

注意:

划分的关键是要求出基准记录所在的位置pivotpos。划分的结果可以简单地表示为(注意pivot=R[pivotpos]):

R[low..pivotpos-1].keys≤R[pivotpos].key≤R[pivotpos+1..high].keys

其中low≤pivotpos≤high。

(2)求解:

通过递归调用快速排序对左、右子区间R[low..pivotpos-1]和R[pivotpos+1..high]快速排序。

(3)组合:

因为当"求解"步骤中的两个递归调用结束时,其左、右两个子区间已有序。对快速排序而言,"组合"步骤无须做什么,可看作是空操作。

Python实现

原理: 先用初始数据, 然后对这个数据进行排序使左边的数据小于
该数据,右边的大于该数据,然后用递归的方法对两边的数据进行依次排序。

#!/usr/bin/env python
#_*_coding:utf-8_*_ 

def rand(x):
 import random
 if x < 3:
  x = 5
 if x > 1000:
  print "big data"
  return []
 l = range(1, x)
 li = []
 while l:
  r = random.randint(0, len(l)-1)
  li.append(l.pop(r))
 return li

def quicksort(l, low, hight):
 key = l[low]
 while low < hight:
  while key <= l[hight] and low < hight:
   hight -= 1
  l[low], l[hight] = l[hight], l[low]

  while key >= l[low] and low < hight:
   low += 1
  l[low], l[hight] = l[hight], l[low]

 l[hight] = key
 return hight

def m_sort(l, low, hight):
 if low >= hgiht:
  return 

 index = quicksort(l, low, hight)
 m_sort(l, low, index)
 m_sort(l, index+1, hight)

def main():
 l = rand(1500)
 m_sort(l, 0, len(l)-1)
 print l

if __name__ == '__main__':
 main()

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