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Python排序演算法---快速排序

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1.什麼是快速排序

快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略來把一個序列(list)分為較小和較大的2個子序列,然後遞迴地排序兩個子序列。

2.步驟

  1. 挑選基準值:從數列中挑出一個元素,稱為"基準"(pivot);

  2. 分割:重新排序數列,所有比基準值小的元素擺放在基準前面,所有比基準值大的元素擺在基準後面(與基準值相等的數可以到任何一邊)。在這個分割結束之後,對基準值的排序就已經完成;

  3. 遞迴排序子序列:遞迴地將小於基準值元素的子序列和大於基準值元素的子序列排序。
    圖例:
    在這裡插入圖片描述

遞迴到最底部的判斷條件是數列的大小是零或一,此時該數列顯然已經有序。

選取基準值有數種具體方法,此選取方法對排序的時間效能有決定性影響。

3.時間複雜度和空間複雜度

時間複雜度:O(nlog₂n)

空間複雜度:O(nlog₂n)

穩定性:不穩定

4.Python程式碼實現

# 快速排序法
# arr[] --> 排序陣列
# low  --> 起始索引
# high  --> 結束索引
def partition(arr, low, high):
    i = (low - 1)  # 最小元素索引
    pivot = arr[high]
    for j in range(low, high):
        # 當前元素小於或等於 pivot
if arr[j] <= pivot: i = i + 1 arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i] arr[i + 1], arr[high] = arr[high], arr[i + 1] return (i+1) def quickSort(arr, low, high): if low < high: pi = partition(arr, low, high) quickSort(arr, low, pi - 1) quickSort(
arr, pi + 1, high) array = [26, 11, 99, 33, 69, 77, 88, 56, 67] n = len(array) print("原陣列:") print(array) quickSort(array, 0, n - 1) print("排序後的陣列:") print(array)

結果:
在這裡插入圖片描述