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使用sortedcontainers库的SortedList()实现快速排序算法

发布时间:2023-12-22 22:46:36

sortedcontainers是一个快速的红黑树实现的库,它提供了快速排序算法所需的数据结构SortedList(),可以使用该库来实现快速排序算法。

首先,我们需要导入sortedcontainers库和random库:

from sortedcontainers import SortedList
import random

接下来,我们定义一个函数quick_sort()来实现快速排序算法。该函数接受一个列表作为参数,并返回排好序的列表。

def quick_sort(nums):
    if len(nums) <= 1:
        return nums
    
    pivot = random.choice(nums)   # 随机选择一个数作为基准点
    smaller = []
    equal = []
    larger = []
    
    for num in nums:
        if num < pivot:
            smaller.append(num)
        elif num == pivot:
            equal.append(num)
        else:
            larger.append(num)
    
    return quick_sort(smaller) + equal + quick_sort(larger)

在上述代码中,我们使用了random.choice()来随机选择一个数作为基准点。然后,我们将原始的列表根据基准点分成三部分:比基准点小的数、等于基准点的数和比基准点大的数。接着,我们对小于和大于基准点的部分递归调用quick_sort()函数,直到列表长度为1或者0。最后,我们将排好序的部分合并起来,返回最终的结果。

接下来,我们可以使用SortedList()和上述的quick_sort()函数来实现快速排序算法的使用例子。我们先生成一个随机列表nums,然后将它传递给quick_sort()函数,并将返回的结果存储在SortedList()对象sorted_nums中:

nums = [random.randint(1, 100) for _ in range(10)]
sorted_nums = SortedList(quick_sort(nums))

在上述代码中,我们使用了random.randint()来生成一个长度为10的随机列表。

最后,我们可以打印出排好序的列表sorted_nums:

print(sorted_nums)

完整的代码如下所示:

from sortedcontainers import SortedList
import random

def quick_sort(nums):
    if len(nums) <= 1:
        return nums
    
    pivot = random.choice(nums)
    smaller = []
    equal = []
    larger = []
    
    for num in nums:
        if num < pivot:
            smaller.append(num)
        elif num == pivot:
            equal.append(num)
        else:
            larger.append(num)
    
    return quick_sort(smaller) + equal + quick_sort(larger)

nums = [random.randint(1, 100) for _ in range(10)]
sorted_nums = SortedList(quick_sort(nums))

print(sorted_nums)

通过上述例子,我们可以看出,使用sortedcontainers库的SortedList()数据结构可以很方便地实现快速排序算法。