快速排序算法的Python实现 - 实现快速排序算法的Python函数

快速排序算法是一种经典的排序算法，它通过不断地对数组进行划分，使得数组中的元素不断地有序化，直到最终整个数组有序。它的时间复杂度为 $O(nlogn)$，在大部分情况下都优于其他排序算法。

下面是实现快速排序算法的Python函数：

def quick_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    pivot = arr[len(arr)//2]   # 选择一个基准点
    left = [x for x in arr if x < pivot]   # 将比基准点小的放到左边
    middle = [x for x in arr if x == pivot]   # 将等于基准点的放到中间
    right = [x for x in arr if x > pivot]   # 将比基准点大的放到右边
    return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right)   # 分治递归，合并结果

接下来逐行解释一下这个函数的实现过程：

1. 如果数组只有一个或零个元素，说明已经有序，直接返回。

2. 从数组中选择一个基准点，这里选择的是中间元素。

3. 将数组分成小于、等于、大于基准点的三个部分。

4. 对前两部分递归执行快速排序算法，将结果和中间部分合并。

这个函数的时间复杂度为 $O(nlogn)$，但是它的空间复杂度为 $O(n)$，不如其他排序算法比较占用内存。在实际使用时，需要根据情况选择是否使用快速排序算法。

在使用时，只需要传入要排序的数组即可：

arr = [5, 3, 8, 4, 2, 7, 1, 3, 6]
sorted_arr = quick_sort(arr)
print(sorted_arr)

输出结果为：

[1, 2, 3, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

可以看到，这个函数确实实现了快速排序算法，将数组按照从小到大的顺序排序了。