快速排序详细讲解和实现方法

快速排序

快速排序是一种比较经典的排序算法，它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比一部分的所有数据都要小，再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

实现方法

快速排序的实现方法主要分为三步：

• 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。

快速排序的实现代码

def quick_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    pivot = arr[len(arr) // 2]
    left = [x for x in arr if x < pivot]
    middle = [x for x in arr if x == pivot]
    right = [x for x in arr if x > pivot]
    return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)

快速排序的时间复杂度

快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)。