Python之快速排序（一看就懂）

快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为较小和较大的2个子序列，然后递归地排序两个子序列。

步骤为：

• 挑选基准值：从数列中挑出一个元素，称为"基准"（pivot）;
• 分割：重新排序数列，所有比基准值小的元素摆放在基准前面，所有比基准值大的元素摆在基准后面（与基准值相等的数可以到任何一边）。在这个分割结束之后，对基准值的排序就已经完成;
• 递归排序子序列：递归地将小于基准值元素的子序列和大于基准值元素的子序列排序。

递归到最底部的判断条件是数列的大小是零或一，此时该数列显然已经有序。

选取基准值有数种具体方法，此选取方法对排序的时间性能有决定性影响。

import random

numbers_list = random.sample(range(1,50),15)  # 在1~50范围内生成不重复的15个随机数


def quicksort(arr:list) -> list:  # 定义参数类型及输出类型
    if len(arr) <= 1:  # 如果列表只有一个元素或没有元素则返回列表，也是递归技术的条件
        return arr
    # 选择基准值
    pivot = arr[random.randint(0,len(arr)-1)]  # 随机选择基准值
    left = [x for x in arr if x < pivot]  # 通过推导式创建一个列表，所有值都小于基准值
    middle = [x for x in arr if x == pivot]  # 通过推导式创建一个列表，所有值都等于基准值
    right = [x for x in arr if x > pivot]  # 通过推导式创建一个列表，所有值都大于基准值
    print('left:',left,' ','middle:',middle,' ','right:',right,'-----|')  # 输出程序计算过程，方便理解
    return quicksort(left)+middle+quicksort(right)  # 递归，调用自身函数


print(quicksort(numbers_list))