快速排序学习

快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个串行（list）分为两个子串行（sub-lists）。

步骤为：

  1. 从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot），
  2. 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。
  3. 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

伪码:

排序

1 QuickSort(A, p, r)
2     if p < r
3         then q <- Partition(A, p, r)
4             QuickSort(A, p, q - 1)
5             QuickSort(A, q + 1, r)
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分块过程

1 Partition(A, p, r)
2     x <- A[r]
3     i <- p - 1
4     for j <- p to r - 1
5         do if A[j] <= x
6             then i <- i + 1
7                  exchange A[i] <-> A[j]
8     exchange A[i + 1] <-> A[r]
9     return i + 1
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Python实现

 1 import sys
 2 def partition(arr, p, r):
 3     if not arr:
 4         return -1
 5     x = arr[r]
 6     i = p - 1
 7     for j in range(p, r):
 8         if arr[j] < x:
 9             i = i + 1
10             arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i]
11     i = i + 1
12     arr[i], arr[r] = arr[r], arr[i]
13     return i
14         
15     
16 def quick_sort(arr, p, r):
17     if len(arr) <= 1:
18         return 0
19     if p < r:
20         q = partition2(arr, p,  r)
21         if q < p or q > r:
22             print ("err index")
23         quick_sort(arr, p, q - 1)
24         quick_sort(arr, q + 1, r)
25         
26 if __name__ == "__main__":
27     arr = list()
28     for index in range(1, len(sys.argv)):
29         arr.append(int(sys.argv[index]))
30     print("arr:", arr)
31     quick_sort(arr, 0, len(arr) - 1)
32     print("after sort:", arr)
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还有另一种分区方法（前后双向扫描）

 1 def partition2(arr, p, r):
 2     if not arr:
 3         return -1
 4     x = arr[p]
 5     while p < r:
 6         while p < r and x < arr[r]:
 7             r -= 1
 8         if p < r:
 9             arr[p], arr[r] = arr[r], arr[p]
10             p += 1
11         while p < r and x > arr[p]:
12             p += 1
13         if p < r:
14             arr[p], arr[r] = arr[r], arr[p]
15             r -= 1
16     arr[p] = x
17     return p
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 示例：

参考：

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F

《算法导论》

 

 

 

 

posted @ 2013-12-22 20:29  good90  阅读(365)  评论(0)  编辑  收藏  举报