python 单链表倒序 python单链表排序

快速排序的基本思想：
从序列当中选择一个基准数
在这里我们选择序列当中第一个数作为基准数
将序列当中的所有数依次遍历，比基准数大的位于其右侧，比基准数小的位于其左侧
重复步骤1.2，直到所有子集当中只有一个元素为止。
 

以【4，2，5，3，7，9，0，1】为例，我们来模拟一趟快排的过程。

1、初始化时，i指向链表首元素4；j = i +1，指向2。基准数字为当前i 指向的数字：4。

	j
4	2	5	3	7	9	0	1
i

 

2、随后开始循环，j 当前指向2，因为2小于4，所以要把2移动到前面去。按照我们的算法步骤操作：

• i ++，首先 i 向后移动一位，指向2
• swap(i， j) ，随后交换 i、j 位置的值，这里面是2和2自己交换
• j ++，然后 j 向后移动一位，指向5

执行一次交换后的结果如下：

		j
4	2	5	3	7	9	0	1
	i

 

3、接下来，由于 j 指向的值5 大于4，直接跳过，执行j++，此时 j 指向3

			j
4	2	5	3	7	9	0	1
	i

 

4、 j 指向的值为3，小于4，仿照步骤2，我们再次执行一次交换移动过程。

• i ++，首先 i 向后移动一位，指向5
• swap(i， j) ，随后交换 i、j 位置的值，这里面是5和3交换
• j ++，然后 j 向后移动一位，指向7

交换后的结果如下：

				j
4	2	3	5	7	9	0	1
		i

 

5、 j指向的值为7，大于4，所以直接跳过，执行 j++，j 指向9

					j
4	2	3	5	7	9	0	1
		i

 

6、同理，j 指向的值为9，也大于4，跳过，执行 j++，j 指向0

						j
4	2	3	5	7	9	0	1
		i

 

7、 j 指向的值为0，小于4，执行一次交换过程

• i ++，首先 i 向后移动一位，指向5
• swap(i， j) ，随后交换 i、j 位置的值，这里面是5和0交换
• j ++，然后 j 向后移动一位，指向1

交换后的结果如下：

							j
4	2	3	0	7	9	5	1
			i

 

8、 j 指向的值为1，小于4，我们再执行一次交换过程

• i ++，首先 i 向后移动一位，指向7
• swap(i， j) ，随后交换 i、j 位置的值，这里面是7和1交换
• j ++，然后 j 向后移动一位，已经超过了链表的长度，不再向后移动。

交换后的结果如下：

								j
4	2	3	0	1	9	5	7
				i

 

9、最后，交换当前 i指向的值1，和4。得到【1、2、3、0、4、9、5、7】，一趟排序结束。

								j
1	2	3	0	4	9	5	7
				i

我们发现，4的左边都是小于4的数字，右边都是大于4的数字。
接下来，对左边和右边分别排序，不断递归下去，直到元素全部有序。
 

// 链表结点类
class Node():  
    def __init__(self, item=None):
        self.item = item  // 数据域
        self.next = None  // 指针域


// 链表类，生成链表以及定义相关方法
class LinkList():
    def __init__(self):
        self.head = None
        
    // 生成链表，这里使用list来生成
    def create(self, item):
        self.head = Node(item[0])
        p = self.head
        for i in item[1:]:
            p.next = Node(i)
            p = p.next

    // 遍历显示
    def print(self):
        p = self.head
        while p != None:
            print(p.item, end=' ')
            p = p.next
        print()

    // 根据索引取值
    def getItem(self, index):
        p = self.head
        count = 0
        while count != index:
            p = p.next
            count += 1
        return p.item

    // 根据索引设值
    def setItem(self, index, item):
        p = self.head
        count = -1
        while count < index-1:
            p = p.next
            count += 1
        p.item = item

    // 互换
    def swapItem(self, i, j):
        t = self.getItem(j)
        self.setItem(j, self.getItem(i))
        self.setItem(i, t)

    def quicksortofloop(self, left, right):
        if left < right:
    		// 初始化
            i = left
            j = i+1
            start = self.getItem(i)

        	// 大循环条件，j不能超过链表长度
            while (j <= right):
        		// 如果 j 指向的值大于等于基准数字，直接跳过
                while (j <= right and self.getItem(j) >= start):
                    j += 1
        	    // 否则，j 指向的值小于基准，则交换
                if (j <= right):
                    i += 1
                    self.swapItem(i, j)
                    self.print()
                    j += 1
            self.swapItem(left, i)
            self.quicksortofloop(left, i-1)
            self.quicksortofloop(i+1, right)


if __name__ == "__main__":
    L = LinkList()
    L.create([4, 2, 5, 3, 7, 9, 0, 1])
    L.quicksortofloop(0, 7)
    L.print()

4 2 5 3 7 9 0 1
 4 2 3 5 7 9 0 1
 4 2 3 0 7 9 5 1
 4 2 3 0 1 9 5 7
 1 0 3 2 4 9 5 7
 0 1 3 2 4 9 5 7
 0 1 2 3 4 9 5 7
 0 1 2 3 4 9 5 7
 0 1 2 3 4 7 5 9
 0 1 2 3 4 5 7 9