作者:支持骸云 | 来源:互联网 | 2023-10-13 09:06
快速排序详解介绍: 快速排序于C.
快速排序详解
介绍:
快速排序于C. A. R. Hoare在1960年提出,是针对冒泡排序的一种改进。它每一次将需要排序的部分划分为俩个独立的部分,其中一个部分的数比的数都小。然后再按照这个方法对这俩个独立的部分分别进行快速排序,整个排序递归进行,从而使得整个数据变成有序序列。下面以一个8元素的乱序数组为例按照快速排序的思想,将这个数组一步一步的进行排序,再分别以C语言和python编写快速排序源码。本文全篇介绍从小到大排序,反序换符号就好
快排思想:
1.该数组的初始状态如下,一个8元素的乱序数组。接下来我们按照快排的思想来进行操作。

2.选择第一个元素为基准,将比它小的元素放在一起,大的元素放一起,划分之后的数组将会变成下图一般。

3.开始递归,将划分之后的俩个独立部分进行划分,如果独立部分只有一个元素了,就可以结束递归了。比如第一次划分之后的大元素部分,将其再次进行划分之后的结果如下图,以第一个元素65为基准进行划分,划分之后的部分都只有一个元素,因此可以结束递归,那接下来再看一下小元素的划分。

4.小元素划分,将小元素部分再次进行划分,以第一个元素38为基准进行划分,划分之后的大元素部分只有一个元素48,结束递归。而小元素部分还有俩个元素,需要进一步递归。

5.现在第一次划分之后的大小元素部分都完成了一层的递归,我们看一下数组当前的状态。红色框为大元素部分,经过一次划分之后,已经完成了排序。

6.小元素二次递归,以38为基准进行划分之后,比38小的还有俩个元素,需要继续进行划分,以24为基准进行划分,这里比24小的不存在,比24大的只有1个元素31,划分之后可以结束递归,到此所有的递归都已经结束了。再看一下现在的状态。

7.结束,从上图可以看到,递归结束之后,快排就已经完成了,一个乱序的数组现在变成了一个从小到大的有序数组。
树型图:

具体实现:
还是以上面的乱序数组为例来介绍快速排序是如何来进行划分的,这里介绍一种挺好理解的实现方法。
1.初始状态

2.以49为基准,right从后向前寻找比49小的。(从小到大排序,大的在后面不用管),找到31比49小。left从前向后面找比49大的,找到65,将65与31交换位置。当前状态如下:

3.继续right从后向前寻找比49小的,找到24。当前状态如下:

4.left继续寻找比49大的,找到right与left重合还是找不到就可以结束寻找了。

5.这时候再将49与left所在的交换位置。

6.这就是完成了一次划分,之后按照这个方法,递归划分即可。
编码实现C语言:


1 #include
2 #include
3 //将arr数组中下标为i的与下标为j的交换位置
4 void Swap(int arr[], int i, int j)
5 {
6 int temp;
7 temp = arr[i];
8 arr[i] = arr[j];
9 arr[j] = temp;
10 }
11 //将arr数组进行划分
12 int Partition(int arr[], int left, int right)
13 {
14 //保存起始下标
15 int index = left;
16 //获取基准的值
17 int tmp = arr[left];
18 //循环查找 当left与right重合之后结束
19 while(left < right)
20 {
21 while(left = tmp)
22 {
23 right --;
24 }
25 //right从后面开始找 找到比tmp小的
26 while(left tmp)
27 {
28 left ++;
29 }
30 //left从前面开始找 找到比tmp大的
31 Swap(arr, left, right);
32 //将找出来的俩个交换位置
33 }
34 Swap(arr,index,left);
35 //将基准值换到left的位置上面,完成划分
36 return left;
37 }
38
39 void Qsort(int arr[], int left, int right)
40 {
41 int index;
42 if(left < right)
43 {
44 //划分arr数组 下标left到right部分
45 index = Partition(arr, left, right);
46 //划分完成之后递归对俩个独立分区进行快排
47 Qsort(arr, left, index - 1);
48 Qsort(arr, index + 1, right);
49 }
50 }
51 int main()
52 {
53 int arr[10]= {49,38,65,48,24,31,62,79};
54 int i;
55 Qsort(arr, 0, 7);
56 for(i=0; i<8; ++i)
57 {
58 printf("%d ",arr[i]);
59 }
60 return 0;
61 }
View Code编码实现python:


1 # coding=utf8
2 import uuid
3 import random
4 import string
5
6 def partition(alist, start, end):
7 index = start
8 tmp = alist[start]
9 while start < end:
10 while (start and alist[end] >= tmp):
11 end -= 1
12 while (start and alist[start] <= tmp):
13 start += 1
14 alist[start],alist[end] = alist[end],alist[start]
15 alist[index], alist[end] = alist[end], alist[index]
16 return end
17
18 def quick_sort(alist, start, end):
19 if start >= end:
20 return
21 left = partition(alist, start, end)
22 # 对左边部分执行快速排序
23 quick_sort(alist, start, left - 1)
24 # 对右边部分执行快速排序
25 quick_sort(alist, left + 1, end)
26
27 qlist = [49,38,65,48,24,31,62,79]
28 #qlist = [1, 12, 22, 34, 21, 4, 6, 8, 11, 54, 36, 7, 3, 0, 60, 62, 63]
29 quick_sort(qlist, 0, len(qlist) - 1)
30 print(qlist)
View Codepython一条语句解决快排源码:


quick_sort = lambda array: array if len(array) <= 1 else quick_sort([item for item in array[1:] if item <= array[0]]) +[array[0]] + quick_sort([item for item in array[1:] if item >array[0]])
View Code