快速排序的介绍
快速排序(quick sort)的采用了分治的策略。
- 分治策略指的是:
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。 - 快排的基本思想是:
在序列中找一个划分值,通过一趟排序将未排序的序列排序成 独立的两个部分,其中左边部分序列都比划分值小,右边部分的序列比划分值大,此时划分值的位置已确认,然后再对这两个序列按照同样的方法进行排序,从而达到整个序列都有序的目的。
先来看一个 我更想称之为伪快排的快排代码
def quick_sort(array):
if len(array) < 2:
return array
else:
pivot = array[0]
less_than_pivot = [x for x in array if x <= pivot]
more_than_pivot = [x for x in array if x > pivot]
return quick_sort(less_than_pivot) + [pivot] + quick_sort(more_than_pivot)
这段代码最关键的是pivot这个参数,这段代码里取序列的第一个元素,然后以这个元素为分组的基准,利用列表解析式使得它左边的值都比它小,右边的值都比它大。然后再分别对这些序列进行递归排序。
这段代码虽然短小利于理解,但是其效率很低,主要体现在以下方面:
- 分组基准的选取过于随便,不一定可以取到列表的中间值
- 空间复杂度大,使用了两个列表解析式,而且每次选取进行比较时需要遍历整个序列。
- 若序列长度过于小(比如只有几个元素),快排效率就不如插入排序了。
- 递归影响性能,最好进行优化。
另一种算法2:
QuickSort by Alvin
def QuickSort(myList,start,end):
#判断low是否小于high,如果为false,直接返回
if start < end:
i,j = start,end
#设置基准数
base = myList[i]
while i < j:
#如果列表后边的数,比基准数大或相等,则前移一位直到有比基准数小的数出现
while (i < j) and (myList[j] >= base):
j = j - 1
#如找到,则把第j个元素赋值给第个元素i,此时表中i,j个元素相等
myList[i] = myList[j]
#同样的方式比较前半区
while (i < j) and (myList[i] <= base):
i = i + 1
myList[j] = myList[i]
#做完第一轮比较之后,列表被分成了两个半区,并且i=j,需要将这个数设置回base
myList[i] = base
#递归前后半区
QuickSort(myList, start, i - 1)
QuickSort(myList, j + 1, end)
return myList
myList = [49,38,65,97,76,13,27,49]
print("Quick Sort: ")
QuickSort(myList,0,len(myList)-1)
print(myList)