快速排序

快排的核心思想

在數組中隨機選取一個元素 p，一次排序後使得p前面的元素都比p小，p後面的元素都比p大。
而後再將p前面和後面的元素分別進行剛纔一樣的排序。如此反覆執行，最後將獲得一個有序的數組。

算法解釋

假設有數組 6 5 7 2 3 9 1
若是每次都選取第一個元素 爲 p,

第一次排序

排序元素 6 5 7 2 3 9 1
選取 p = 3
排序後要求 2 1 3 5 6 9 7
3前面的順序不重要 重要的是 3前面的元素都比3小，後面的都比3 大

第二次排序

排序元素 2 1 選取 p = 2 排序後要求 1 2
2前面的元素都比2小，後面的都比2 大

第三次排序

排序元素 5 6 9 7 選取 p = 5 排序後要求 5 6 9 7
5前面的元素都比5小，後面的都比5 大

第四次排序

排序元素 1 選取 p = 1 排序後要求 1
1前面的元素都比1小，後面的都比1 大

第 ... 次排序

單次排序

只須要排序後 使得 p前面的元素都比p小，後面的都比p大。設置兩個指針 p_start 指向數組頭部，p_end指向數組尾部。從尾部開始向前找到一個比p小的元素，再從頭開始找一個比p大的元素，而後交換他們兩個的位置。如此反覆，最後總會有一個時刻 p_start = p_end,這個位置就是p應該在的位置。

代碼實現 python

def sort(datas, start_index, end_index):
    pivot = datas[start_index]
    while start_index < end_index:
        while datas[end_index] > pivot and start_index < end_index:
            end_index -= 1

        while datas[start_index] <= pivot and start_index < end_index:
            start_index += 1

        if start_index < end_index:
            temp = datas[start_index]
            datas[start_index] = datas[end_index]
            datas[end_index] = temp

    datas[start_index] = pivot
    return start_index
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所有實現

datas1 = [1, 2, 4, 6, 3, 1, 3, 43, 547, 123, 436, 57, 98, 976, 543, 2112, 378988, 7654321, 32]


def sort(datas, start_index, end_index):
    pivot = datas[start_index]
    while start_index < end_index:
        while datas[end_index] > pivot and start_index < end_index:
            end_index -= 1

        while datas[start_index] <= pivot and start_index < end_index:
            start_index += 1

        if start_index < end_index:
            temp = datas[start_index]
            datas[start_index] = datas[end_index]
            datas[end_index] = temp

    datas[start_index] = pivot
    return start_index


def quicSort(datas, start_index, end_index):
    if start_index < end_index:
        mid_index = sort(datas, start_index, end_index)
        quicSort(datas, start_index, mid_index - 1)
        quicSort(datas, mid_index + 1, end_index)


quicSort(datas1, 0, len(datas1) - 1)
print(datas1)
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