人工智能AI面试题-1.13 请⽤用Python⼿手写实现快速排序

1.13 请⽤用Python⼿手写实现快速排序 **步骤**: 1. 从数列中挑出⼀一个元素，称为 “基准”（pivot）。 2. 重新排序数列，所有元素⽐比基准值⼩小的摆放在基准前⾯面，所有元素⽐比基准值⼤大的摆在基准的后⾯面（相同的数可以到任⼀一边）。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）把⼩小于基准值元素的⼦子数列和⼤大于基准值元素的⼦子数列排序。 换⾔言之，**快速排序** 是基于分治模式处理的，对⼀一个典型⼦子数组 A[p...r] 排序的分治过程为三个步骤： 1. **分解**：   A[p..r] 被划分为俩个（可能空）的⼦子数组 A[p ..q-1] 和 A[q+1 ..r]，使得 A[p ..q-1] <= A[q] <= A[q+1 ..r]。 2. **解决**：通过递归调⽤用快速排序，对⼦子数组 A[p ..q-1] 和 A[q+1 ..r] 排序。 3. **合并**。 ```python QUICKSORT(A, p, r) 1 if p < r 2 then q ← PARTITION(A, p, r) #关键 3 QUICKSORT(A, p, q - 1) 4 QUICKSORT(A, q + 1, r) ``` **数组划分**: 快速排序算法的关键是 PARTITION 过程，它对 A[p..r] 进⾏行行就地重排： ```python PARTITION(A, p, r) 1 x ← A[r] 2 i ← p - 1 3 for j ← p to r - 1 4 do if A[j] ≤ x 5 then i ← i + 1 6 exchange A[i] <-> A[j] 7 exchange A[i + 1] <-> A[r] 8 return i + 1 ``` 下图是⼀一个例例⼦子： 🔍 这是另外⼀一个可视化图示：  **Python实现**： ```python def quick_sort(ary):   return qsort(ary, 0, len(ary) - 1) def qsort(ary, left, right):   # 快排函数，ary为待排序数组，left为待排序的左边界，right为右边界     if left >= right:     return ary   key = ary[left] # 取最左边的为基准数   lp = left # 左指针   rp = right # 右指针   while lp < rp:     while ary[rp] >= key and lp < rp:       rp -= 1     while ary[lp] <= key and lp < rp:       lp += 1     ary[lp], ary[rp] = ary[rp], ary[lp]   ary[left], ary[lp] = ary[lp], ary[left]   qsort(ary, left, lp - 1)   qsort(ary, rp + 1, right)   return ary ``` 这段代码是Python中快速排序的实现，它通过不断地划分子数组和递归地排序子数组来达到排序的目的。就像程序员中的快速思维一样，让数组在瞬间有序起来！🚀 希望这个解答对你有所帮助！😄