快速排序和三路快排快速掌握

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2023-12-10 05:00:51

快速排序，尤其指三路快排，因其惊人的效率而闻名，堪称数据排序算法领域的一颗璀璨明珠。在这篇博文中，我们将对三路快排的运作方式、步骤和性能进行全面分析。

快速排序：思想与实现

快速排序算法采用分治策略。快速排序将数组划分为两个更小的子数组，直到每个子数组中只有一个元素。之后，可以对两个子数组分别进行排序，最后合并以得到最终排序结果。分治策略的应用使得快速排序成为一种非常有效的排序算法。

选取数组中任一元素作为基准值，比如第一个元素或最后一个元素。
将比基准值小的元素放在基准值左边，比基准值大的元素放在右边。
对基准值左边的子数组和右边的子数组分别重复步骤1和2，直到所有子数组都完成排序。

三路快排则在快速排序的基础上进行了进一步优化。在三路快排中，我们将数组分为三个部分：比基准值小、等于基准值和大等于基准值的三个部分。这样我们只需对两个较小的子数组进行进一步的排序即可，有效地减少了比较次数，提升了排序效率。

实战应用：Python实现三路快排

为了帮助读者更好地理解三路快排的实现，我们提供一个使用Python实现的示例代码。

def quick_sort(array):
    if len(array) < 2:
        return array

    pivot = array[0]
    less = []
    equal = []
    greater = []

    for x in array:
        if x < pivot:
            less.append(x)
        elif x == pivot:
            equal.append(x)
        else:
            greater.append(x)

    return quick_sort(less) + equal + quick_sort(greater)


array = [10, 7, 8, 9, 1, 5]
print(quick_sort(array))