快速排序 python 实现 python快速排序原理

快速排序，简称快排，基本上被认为是相同数量级的所有排序算法中，平均性能最好的。今天就学习一下如何实现，希望对你的学习或工作有参考价值

原理：

对于给定的记录，选择一个基准数(为了方便通常选择第一个数)，通过一趟排序后，将原序列分为两部分，使得前面的比后面的小，然后再依次对前后进行拆分进行快速排序，递归该过程，直到序列中所有记录均有序。

这是典型的分治思想，或者叫分治法，把问题分为一个个的小部分来分别解决，再把结果组合起来。

步骤：

1选取基准数取第一个元素 p，使p 元素归位。2分隔列表一趟排序之后，列表被 p 分成两部分，左边的都比 p 小，右边的都比 p 大。3递归对左边的与右边的列表分别递归再次进行排序，递归到最底部的判断条件是序列的大小是零或一，此时该数列已经有序。

快速排序的思想还是比较简单的，也有多种实现思路。

代码：

下面就以序列[3, 44, 38, 5, 47, 15, 36, 26, 27, 2, 46, 4, 19, 50, 48]来看看下面这种实现代码：

def quick_sort(li, left, right):    if left < right:        mid = partition(li, left, right)        quick_sort(li, left, mid - 1)        quick_sort(li, mid + 1, right)def partition(li, left, right):    tmp = li[left]    while left < right:        while left < right and li[right] >= tmp:            right -= 1        li[left] = li[right]        while left < right and li[left] <= tmp:            left += 1        li[right] = li[left]    li[left] = tmpreturn left
lis = [3, 44, 38, 5, 47, 15, 36, 26, 27, 2, 46, 4, 19, 50, 48]quick_sort(lis, 0, len(lis) - 1)print(lis)

运行结果：

说明：

1. 先把 基数 3 取出，left 下标左边为 0，right 下标右边取 14
2. 先把 right 下标对应的数取出与基数 3 比较，如果比它大则不动，并把right 下标往左移动一格，从 right 处取数继续比较；
   如果比基数小，则将该数放到左边 li[left]处，并把 left 下标往右移动一格，从left 处取数继续比较
3. 当基数 3 归位，处于列表中间
4. 左右两边的子列表通过递归继续

特点及性能：

快速排序是在冒泡排序的基础上改进而来的，冒泡排序每次只能交换相邻的两个元素，而快速排序是跳跃式的交换，交换的距离很大，因此总的比较和交换次数少了很多，速度也快很多。

平均时间复杂度为：O(nlogn)

平均空间复杂度为：O(logn)

快速排序的最坏运行情况是 O(n²)，比如说顺序数列的快排。

但它的平摊期望时间是 O(nlogn)，且 O(nlogn) 记号中隐含的常数因子很小，比复杂度稳定等于 O(nlogn) 的归并排序要小很多。

所以，对绝大多数顺序性较弱的随机数列而言，快速排序总是优于归并排序。

以上~

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