Python數據結構-快速排序代碼實現 解析

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Author: Mr. Luo Bing
Date: 2019-10-12
"""
import random
def quick_sort(alist, start, end):
    """快速排序步驟爲：
    從數列中挑出一個元素，稱爲"基準"（pivot），
    重新排序數列，所有元素比基準值小的擺放在基準前面，所有元素比基準值大的擺在基準的後面（相同的數可以到任一邊）。在這個分區結束之後，該基準就處於數列的中間位置。這個稱爲分區（partition）操作。
    遞歸地（recursive）把小於基準值元素的子數列和大於基準值元素的子數列排序。
    最優時間複雜度：O(nlogn)
    最壞時間複雜度：O(n2)
    穩定性：不穩定
    """
    # 遞歸的退出條件
    if start >= end:
        return
    # 設定起始元素爲要尋找位置的基準元素
    mid = alist[start]
    # low爲序列左邊的由左向右移動的遊標
    low = start
    # high爲序列右邊的由右向左移動的遊標
    high = end
    while low < high:
        # 如果low與high未重合，high指向的元素不比基準元素小，則high向左移動
        while low < high and alist[high] >= mid:
            high -= 1
        # 將high指向的元素放到low的位置上
        alist[low] = alist[high]
        # 如果low與high未重合，low指向的元素比基準元素小，則low向右移動
        while low < high and alist[low] < mid:
            low += 1
        # 將low指向的元素放到high的位置上
        alist[high] = alist[low]
    # 退出循環後，low與high重合，此時所指位置爲基準元素的正確位置
    # 將基準元素放到該位置
    alist[low] = mid
    # 對基準元素左邊的子序列進行快速排序
    quick_sort(alist, start, low - 1)
    # 對基準元素右邊的子序列進行快速排序
    quick_sort(alist, low + 1, end)

alist = [x*x for x in range(50,77) if x%3 == 0]
#打亂列表
random.shuffle(alist)
print("*"*10, "排序前", "*"*10)
print(alist)
quick_sort(alist, 0, len(alist) - 1)
print("*"*10, "排序後", "*"*10)
print(alist)