快速排序算法的Python实现

Posted 2021-05-02 一枚野生程序员的进阶之路

本文为快速排序算法的Python实现。
标准快排：

#!/usr/bin/env python3
# coding=utf-8
from tqdm import tqdm
from copy import deepcopy
import random
import string


def partition(unsorted: list, begin: int, end: int) -> int:
    v = unsorted[begin]
    i = begin + 1
    j = end
    while True:
        while unsorted[i] < v:
            if i == end:
                break
            i += 1

        while unsorted[j] > v:
            if j == begin:
                break
            j -= 1
        if i >= j:
            break
        unsorted[i], unsorted[j] = unsorted[j], unsorted[i]
        i += 1
        j -= 1
    unsorted[begin], unsorted[j] = unsorted[j], unsorted[begin]
    return j



def _quicksort(unsorted: list, begin: int, end: int):
    if begin >= end:
        return
    j = partition(unsorted, begin, end)
    _quicksort(unsorted, begin, j - 1)
    _quicksort(unsorted, j + 1, end)


def quicksort(unsorted_list: list) -> list:
    random.shuffle(unsorted_list)
    begin, end = 0, len(unsorted_list) - 1
    _quicksort(unsorted_list, begin, end)
    return unsorted_list


if __name__ == '__main__':
    for _ in tqdm(range(100000)):
        l = list(map(int, (random.choice(string.digits) for i in range(random.randint(1, 100)))))
        assert sorted(deepcopy(l)) == quicksort(deepcopy(l))

三切分法快排：

import random, string
from copy import deepcopy
from tqdm import tqdm


def _quicksort(unsorted: list, begin: str, end: str):
    if begin >= end:
        return
    lt, gt = begin, end
    v = unsorted[begin]
    i = begin + 1
    while i <= gt:
        if unsorted[i] < v:
            unsorted[lt], unsorted[i] = unsorted[i], unsorted[lt]
            lt += 1
            i += 1
        elif unsorted[i] > v:
            unsorted[i], unsorted[gt] = unsorted[gt], unsorted[i]
            gt -= 1
        else:
            i += 1
    _quicksort(unsorted, begin, lt - 1)
    _quicksort(unsorted, gt + 1, end)


def quicksort(unsorted_list:list) -> list:
    random.shuffle(unsorted_list)
    begin, end = 0, len(unsorted_list) - 1
    _quicksort(unsorted_list, begin, end)
    return unsorted_list


if __name__ == '__main__':
    for _ in tqdm(range(100000)):
        l = list(map(int, (random.choice(string.digits) for i in range(random.randint(1, 100)))))
        assert sorted(deepcopy(l)) == quicksort(deepcopy(l))

三切分还是更快一些的，因为一次可以排定多个值，而标准快排一次只能排定一个值。而且三切分法写起来也简单一些…