Python三行代码快速排序

快速排序是一种高效的排序算法，它通过将待排序序列划分为较小和较大的两个子序列，并对子序列进行递归排序，最终将整个序列排序完成。在Python中，可以使用仅仅三行代码来实现快速排序。

一、快速排序的原理

1、选择一个基准元素，一般选择待排序序列的第一个元素。

def quick_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    pivot = arr[0]
    left = [x for x in arr[1:] if x <= pivot]
    right = [x for x in arr[1:] if x > pivot]
    return quick_sort(left) + [pivot] + quick_sort(right)

arr = [5, 2, 8, 3, 9, 1]
sorted_arr = quick_sort(arr)
print(sorted_arr)

2、将小于等于基准元素的元素放在左边，大于基准元素的元素放在右边。

3、对左右两个子序列进行递归排序。

4、将左边子序列、基准元素和右边子序列合并成一个有序序列。

二、代码解析

1、在代码中，我们定义了一个名为quick_sort的函数来实现快速排序。函数接受一个待排序的数组arr作为输入。

2、如果待排序的数组长度小于等于1，则直接返回该数组。

3、选择数组的第一个元素作为基准元素。

4、使用列表推导式将小于等于基准元素的元素放在left列表中。

5、使用列表推导式将大于基准元素的元素放在right列表中。

6、对left列表和right列表分别进行递归调用quick_sort函数。

7、将左边子序列、基准元素和右边子序列合并成一个有序序列，并返回。

三、示例

arr = [5, 2, 8, 3, 9, 1]
sorted_arr = quick_sort(arr)
print(sorted_arr)

输出结果为：[1, 2, 3, 5, 8, 9]，即将数组[5, 2, 8, 3, 9, 1]快速排序后得到的有序数组。

四、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)，其中n为待排序序列的长度。在最坏情况下，快速排序的时间复杂度为O(n^2)，主要是由于每次划分的基准元素选择不当导致。

五、总结

快速排序是一种高效的排序算法，能够在平均情况下以线性对数时间对序列进行排序。通过选择一个基准元素，并将待排序序列划分为较小和较大的两个子序列，再对子序列进行递归处理，最终实现整个序列的排序。

通过以上的简洁的三行代码，我们可以轻松地实现快速排序算法，提高排序效率。