快速排序

快速排序

快速排序的基本思路是，通过partition操作，将数字划分为小于等于部分和大于部分，对于这个两个部分，再次分别进行partition，直到不能再分

在快速排序中，最核心的部分就是partition，在这里记录一下我理解partition的过程，partition有多种方法，我使用的是快慢指针的方法。

def partition(arr, l, r):
    # 以最后一个元素为基准，将[l,r]划分为两部分
    pivot = arr[r]
    # 慢指针 指向>=区域的第一个元素
    slow = l
    # 快指针 指向>=区域的最后一个元素
    for fast in range(l, r + 1):
        # 当快指针指向的元素小于pivot时，将其移动到大于区域的前面
        if arr[fast] < pivot:
            arr[slow], arr[fast] = arr[fast], arr[slow]
            slow += 1

    # 将pivot换到slow位置
    arr[slow], arr[r] = arr[r], arr[slow]
    return slow

在上面的代码中，我们定义了两个指针，slow和fast，可以看到，fast指针每次都加1，slow指针有时候加1。随着for循环的执行，fast指针会比slow指针更快的向前移动，代码通过控制fast和slow的移动以及交换元素，使得[slow, fast]这个区间中的元素都是>=pivot。

在for循环之后，我们将pivot换到slow位置，也就是[slow, fast]这个区间的第一个位置。

这样，我们将[l, slow-1]区间都换成了比pivot更小的元素，将[slow+1, r]区间换成了比pivot更大的元素。

最后附上利用partition将排序的代码

def sort_(arr, l, r):
    if l >= r:
        return
    m = partition(arr, l, r)
    sort_(arr, l, m - 1)
    sort_(arr, m + 1, r)