Sortowanie szybkie

Opis problemu

Implementacja

def quick_sort(array: list, left: int, right: int):
    if right <= left:
        return

    pivot = array[(left + right) // 2]
    i = left
    j = right

    while i <= j:
        while array[i] < pivot:
            i += 1

        while array[j] > pivot:
            j -= 1

        if i > j:
            break

        array[i], array[j] = array[j], array[i]

        i += 1
        j -= 1

    quick_sort(array, left, j)
    quick_sort(array, i, right)

array = [7, 3, 0, 1, 5, 2, 5, 19, 10, 5]

quick_sort(array, 0, len(array) - 1)

print(array)

Opis implementacji

Funkcja quick_sort (linia 1) przyjmuje trzy parametry: listę do posortowania (array), początek (left) oraz koniec (right) sortowanego fragmentu listy. Na początku funkcji sprawdzamy warunek stopu rekurencji (linia 2). Gdy jest spełniony to kończymy obecne wywołanie funkcji (linia 3). Gdy funkcja nie została zakończona, to obliczamy wartość elementu pivot biorąc środkową wartość z sortowanego fragmentu listy (linia 5). Tworzymy także dwa liczniki do przechodzenia po liście od lewej (linia 6) oraz prawej (linia 7) strony. Następnie wykonujemy działania w pętli, dopóki liczniki wyznaczają poprawny przedział (linia 9). Wewnątrz pętli najpierw przechodzimy pętlą od lewej strony szukając pierwszego elementu większego lub równego wartości elementu pivot (linie 10 i 11). W kolejnej pętli robimy podobnie, przechodząc od prawej strony szukając pierwszego elementu mniejszego lub równego wartości elementu pivot (linie 13 i 14). Następnie sprawdzamy, czy definiowany przez liczniki przedział jest błędny (linia 16). Jeżeli tak, to wychodzimy z pętli (linia 17). Jeżeli nie zakończyliśmy działania pętli, to zamieniamy miejscami dwa elementy listy wyznaczone przez liczniki (linia 19) oraz odpowiednio zwiększamy pierwszy licznik (linia 21) oraz zmniejszamy drugi (linia 22). Po wyjściu z pętli wykonujemy dwa wywołania rekurencyjne, odpowiednio dla lewego fragmentu listy (linia 24) oraz dla prawego fragmentu (linia 25).

W części głównej tworzymy listę elementów do posortowania (linia 28), sortujemy ją (linia 30) oraz wypisujemy na ekranie (linia 32).