Python与快速排序

这个算法系列主要是自己学习算法过程中动手实践一下,写这个文章作为笔记和分享个人心得,如有错误请各位提出。

注:转载请说明出处


 问题提出:

将以下数据升序排列:5, 2, 8, 6, 4, 9, 7, 3, 1


快速排序的原理:

快速排序的核心思想是(如下图)

1.先确定一个基准数,让后按照比较规则,如本例是升序排列,则将比基数大的放到右边,比基数小的放到左边。

2.接下来各边重复步骤1,直到全部排序完毕。

 

程序设计的思路就是(以上面的问题为例)

左右分别遍历比较

1 #非程序代码,只用来讲解
2 
3 a = [5,2,8,6,4,9,7,3,1]   #数据
4 temp              #用于保存基数
5 left              #左起点
6 right             #右起点
7 i                 #左游标
8 j                 #右游标

1.将第一个数作为基数,temp=a[left], 初始化两个游标 i=left;j=right,(当left大于right时,分类结束)。

2.先由右边 j 开始遍历(必须要先从右边开始遍历,想想为什么,后面会解答),当遇到比基数小的停下;

   然后左边 i 开始遍历,当遇到比基数大的数停下,当i<j时,交换i和j所在的数a[i], a[j] = a[j],a[i],

   交换完成后,继续遍历直到 i 和 j 相遇。

3.当i 和 j 相遇,说明一次分类完成,注意此时要将基数和 i,j 相遇时所在的数交换。a[left], a[i]=a[i], a[left]

4.先处理基数左边的数字,设置左起点为left=left,右起点为right=i-1, 重复1到5步。

5.当左边的数字处理完成,再处理右边数字,设置左起点为了left=i+1, 右起点为right=right,重复1到5步。 


 

接下来为python程序源码:(可以到github上下载https://github.com/DIGCreat/pythonAndAlgorithms.git

 1 #!/usr/bin/env python
 2 # -*- coding:utf8 -*-
 3 '''
 4 简介:本程序主要是用python实现快速排序,程序的功能是实现
 5      升序排列。
 6      本程序在数据量大的情况下,需要注意递归深度的问题。
 7 
 8 作者:King  日期:2016/08/01  版本1
 9 '''
10 
11 class QuickSort(object):
12     '''
13     self.datas:       要排序的数据列表
14     _sort():          排序函数
15     show():           输出结果函数
16 
17     用法:
18     QuickSort(datas)  实例化一个排序对象
19 
20     QuickSort(datas)._sort(left, right)
21                       开始排序,由于排序直接操作
22                       self.datas, 所以排序结果也
23                       保存在self.datas中, left为
24                       排序的开始位置,right为排
25                       序的结束位置。因此可以实现
26                       局部排序
27 
28     QuickSort(datas).show()  输出结果
29     '''
30     def __init__(self, datas):
31         self.datas = datas
32 
33     def _sort(self, left, right):
34         # 排序函数,由两个游标分别从两端开始遍历
35         # 左端数据要比基数小,所以判断条件是遇到
36         # 比基数大的就要停下。
37         # 右端的情况与左端相反。
38         #
39         # 注意:程序一定要先从右端开始遍历,因为
40         #       两端遍历最终停下的条件肯定是相遇
41         #       的时候,如果左端先移动,则最后停
42         #       下时的数值肯定比基数大,若将这个
43         #       数字与基数交换,则基数左边的数字
44         #       就不是全部比基数小了,程序运行就
45         #       不正确了。
46         if(left > right):
47             return
48         temp = self.datas[left]
49         i = left
50         j = right
51         while i != j:
52             while(self.datas[j] >= temp and i < j):
53                 j -= 1
54 
55             while(self.datas[i] <= temp and i < j):
56                 i += 1
57 
58             if i < j:
59                 self.datas[i], self.datas[j] = \
60                         self.datas[j], self.datas[i]
61 
62         self.datas[left], self.datas[i] = self.datas[i], temp
63 
64         self._sort(left, i-1)
65         self._sort(i+1, right)
66 
67     def show(self):
68         print 'Result is:',
69         for i in self.datas:
70             print i,
71 
72         print ''
73 
74 if __name__ == '__main__':
75     try:
76         datas = raw_input('Please input some number:')
77         datas = datas.split()
78         datas = [int(datas[i]) for i in range(len(datas))]
79     except Exception:
80         pass
81 
82     qs = QuickSort(datas)
83     qs._sort(0, len(datas)-1)
84     qs.show()

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posted @ 2016-08-18 01:16  King_DIG  阅读(11647)  评论(3编辑  收藏  举报