将快排思想融入代码，探索 LeetCode 912 的巧妙解法

刷题打卡 | LeetCode 912. 排序数组（快排思想）

快速排序，顾名思义，以其闪电般的速度和高效的算法，成为程序员们解决排序问题的利器。今天，我们就将快排思想融入代码，踏上 LeetCode 912 的解题之旅。

算法思想

快排的关键在于分而治之。它将待排序数组划分为两个子数组，左边的子数组小于或等于一个特定的元素（称为分隔点），而右边的子数组大于分隔点。然后，递归地对这两个子数组进行相同的操作，直到它们被完全排序。

代码实现

def sortArray(nums):
    """
    :type nums: List[int]
    :rtype: List[int]
    """
    # 如果数组长度为 0 或 1，则直接返回
    if len(nums) <= 1:
        return nums

    # 设置分隔点为数组的第一个元素
    pivot = nums[0]

    # 初始化两个指针，i 指向小于或等于分隔点的元素，j 指向大于分隔点的元素
    i, j = 0, len(nums) - 1

    while i < j:
        # 如果 nums[i] > pivot，则将 nums[i] 和 nums[j] 交换
        if nums[i] > pivot:
            nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
            j -= 1

        # 如果 nums[i] <= pivot，则 i++
        else:
            i += 1

    # 将分隔点放入正确的位置
    nums[i], nums[0] = nums[0], nums[i]

    # 递归地对两个子数组进行排序
    return sortArray(nums[:i]) + [nums[i]] + sortArray(nums[i+1:])

妙用 do, while

仔细观察代码，我们会发现 i++ 和 j-- 的操作。这是为了使 do, while 循环能够先执行一次循环体，然后再检查条件。这样，就可以保证 i++ 和 j-- 始终先执行一次，然后再判断是否满足条件。

实例详解

让我们以一个示例数组 [5, 2, 3, 1] 来演示算法。

1. 以第一个元素 5 作为分隔点。
2. i = 0, j = 3。
3. nums[i] > pivot，交换 nums[i] 和 nums[j]。i = 0, j = 2。
4. nums[i] > pivot，交换 nums[i] 和 nums[j]。i = 0, j = 1。
5. nums[i] <= pivot，i++。i = 1, j = 1。
6. nums[i] <= pivot，i++。i = 2, j = 1。
7. i >= j，循环结束。
8. 分隔点 5 放入正确的位置。
9. 递归地对 [2, 3, 1] 和 [5] 进行排序。

最终，排序后的数组为 [1, 2, 3, 5]。

总结

通过将快排思想融入代码，我们高效地解决了 LeetCode 912 问题。分而治之的策略和 do, while 循环的巧妙运用，使代码简洁高效。希望这次解题之旅能为你的刷题之路添砖加瓦。