使用Python實現快速排序算法

快速排序基於“分而治之”思想,核心是選基準值分區並遞歸排序。基本思路:選基準值(如數組首元素),將數組分爲小於和大於基準值的兩部分,再遞歸處理子數組。 分區過程是關鍵:通過左右指針遍歷,右指針左移找小於基準值元素,左指針右移找大於基準值元素,交換後繼續,直到指針相遇,交換基準值到最終位置,完成分區。 Python實現中,`partition`函數確定基準位置,`quick_sort`遞歸處理左右子數組。測試代碼驗證了排序效果。 複雜度:平均O(n log n)(分區均衡),最壞O(n²)(如已排序數組且基準選首元素,可通過隨機選基準優化)。 快速排序是高效實用的排序算法,廣泛應用於實際場景,理解其分區邏輯和遞歸過程是掌握排序算法的關鍵。

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從插入排序到快速排序:排序算法的入門級對比

排序算法是將無序數據轉爲有序序列的方法,是計算機科學基礎核心算法,能優化後續查找、統計等操作。文章介紹了四種典型排序算法: 插入排序類似整理撲克牌,逐步構建有序序列,時間複雜度O(n²),空間O(1),穩定,適用於小規模或接近有序數據。 冒泡排序通過相鄰元素比較交換,大元素“上浮”,同樣O(n²)時間,穩定但效率低,僅適合極小規模數據或教學。 歸併排序基於分治思想,分解後合併有序子數組,時間O(n log n),空間O(n),穩定,適合大規模或對穩定性要求高的場景。 快速排序分治+基準分區,平均O(n log n)時間,空間O(log n),不穩定,是工程最常用的高效算法,適用於大規模數據。 對比總結了各算法的時間、空間、穩定性及適用場景,建議初學者先理解核心思想,從簡單到複雜逐步學習,通過動手模擬加深理解。

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