Получите бесплатно 4 курса для лёгкого старта работы в IT
Получить бесплатно
Главная БлогБыстрая сортировка в Python
Быстрая сортировка в Python

Быстрая сортировка в Python

Дата публикации: 06.12.2017
194 183
Время чтения: 13 минут
Дата обновления: 06.12.2023
Автор статьи:
Илья Бубнов
В статье рассказывается:

Одно из первых заданий программиста в любом языке программирования — разработка алгоритма сортировки массива. Большинство выбирает пузырьковый метод, то есть упорядочивание элементов после сравнения друг с другом. В Python это выглядит так:

nums = [4, 1, 6, 3, 2, 7, 8]
n = 1
while n < len(nums):
   for i in range(len(nums) - n):
       if nums[i] > nums[i + 1]:
           nums[i], nums[i + 1] = nums[i + 1], nums[i]
   n += 1
Узнай, какие ИТ - профессии
входят в ТОП-30 с доходом
от 210 000 ₽/мес
Павел Симонов - исполнительный директор Geekbrains
Павел Симонов
Исполнительный директор Geekbrains
Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.
Подборка содержит только самые востребованные и высокооплачиваемые специальности и направления в IT-сфере. 86% наших учеников с помощью данных материалов определились с карьерной целью на ближайшее будущее!

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Павел Симонов - исполнительный директор Geekbrains
Павел Симонов
Исполнительный директор Geekbrains
pdf иконка

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2023

Поможет разобраться в актуальной ситуации на рынке труда

doc иконка

Подборка 50+ бесплатных нейросетей для упрощения работы и увеличения заработка

Только проверенные нейросети с доступом из России и свободным использованием

pdf иконка

ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains

Список проверенных ресурсов реальных вакансий с доходом от 210 000 ₽

pdf 3,7mb
doc 1,7mb
Уже скачали 30006 pdf иконка

Однако на практике он неэффективен, так как предполагает многократное прохождение по всему массиву. Альтернативный метод, впоследствии получивший название «быстрая сортировка», изобрел информатик Чарльз Хоар в 1960.

Он предполагает деление массива на две части, в одной из которых находятся элементы меньше определённого значения, в другой – больше или равные.  Рассмотрим реализацию в Python быстрой сортировки Хоара.

def quicksort(nums):
   if len(nums) <= 1:
       return nums
   else:
       q = random.choice(nums)
       s_nums = []
       m_nums = []
       e_nums = []
       for n in nums:
           if n < q:
               s_nums.append(n)
           elif n > q:
               m_nums.append(n)
           else:
               e_nums.append(n)
       return quicksort(s_nums) + e_nums + quicksort(m_nums)

В идеале, выбранный элемент должен быть медиальным, но для его поиска пришлось бы запускать ещё один цикл. Наша реализация на питоне сортировки Хоара использует случайный элемент, но она тоже не идеальна: в случае, если выбрано первое или последнее число, а массив отсортирован, то на питоне быстрая сортировка будет совпадать по эффективности с пузырьковой.

Быстрая сортировка в Python
Быстрая сортировка в Python

Впрочем, описанный алгоритм можно прокачать, сократив количество используемой памяти:

def quicksort(nums, fst, lst):
   if fst >= lst: return
 
   i, j = fst, lst
   pivot = nums[random.randint(fst, lst)]
 
   while i <= j:
       while nums[i] < pivot: i += 1
       while nums[j] > pivot: j -= 1
       if i <= j:
           nums[i], nums[j] = nums[j], nums[i]
           i, j = i + 1, j - 1
   quicksort(nums, fst, j)
   quicksort(nums, i, lst)
Дарим скидку от 60%
на обучение «Python-разработчик» до 22 сентября
Уже через 9 месяцев сможете устроиться на работу с доходом от 150 000 рублей
Забронировать скидку

В этом случае вы используете память только для организации рекурсии и в Python быстрая сортировка становится по-настоящему «быстрой». В заключении темы опишем на питоне сортировку Хоара в функциональном виде:

def quicksort(nums):
   if len(nums) <= 1:
       return nums
   else:
       q = random.choice(nums)
   l_nums = [n for n in nums if n < q]
 
   e_nums = [q] * nums.count(q)
   b_nums = [n for n in nums if n > q]
   return quicksort(l_nums) + e_nums + quicksort(b_nums)
Только до 23.09
Скачай подборку материалов, чтобы гарантированно найти работу в IT за 14 дней
Список документов:
ТОП-100 площадок для поиска работы от GeekBrains
20 профессий 2023 года, с доходом от 150 000 рублей
Чек-лист «Как успешно пройти собеседование»
Чтобы получить файл, укажите e-mail:
Введите e-mail, чтобы получить доступ к документам
Подтвердите, что вы не робот,
указав номер телефона:
Введите телефон, чтобы получить доступ к документам
Уже скачали 52300

Также важно упомянуть, что в питоне методов сортировки чисел в массиве – множество, практически в каждой библиотеке, предназначенной для работы с числами. Однако знать и понимать описанные – важно не только для общего развития, но и для прохождения собеседований. Там это один из самых популярных вопросов.

Автор статьи:
Илья Бубнов
Оцените статью:
1.56
Добавить комментарий

Сортировать:
По дате публикации
По рейтингу
Читайте также
prev
next
Бесплатные вебинары:
prev
next
Как работает дизайн-студия на примере одного кейса 

Как работает дизайн-студия на примере одного кейса 

Узнать подробнее
Инновационные подходы к обучению информационным технологиям

Инновационные подходы к обучению информационным технологиям

Узнать подробнее
Как стать Python-разработчиком

Как стать Python-разработчиком

Узнать подробнее
Что нужно знать разработчику

Что нужно знать разработчику

Узнать подробнее
Кто такой тестировщик и как им стать

Кто такой тестировщик и как им стать

Узнать подробнее
Чем занимается программист и как им стать

Чем занимается программист и как им стать

Узнать подробнее
Как искусственный интеллект помогает и мешает задачам кибербезопасности

Как искусственный интеллект помогает и мешает задачам кибербезопасности

Узнать подробнее
Бесплатный вебинар про внедрение искусственного интеллекта

Бесплатный вебинар про внедрение искусственного интеллекта

Узнать подробнее
Какие есть профессии в ИТ

Какие есть профессии в ИТ

Узнать подробнее
Смените профессию,
получите новые навыки,
запустите карьеру
Поможем подобрать обучение:
Забрать подарок

Получите подробную стратегию для новичков на 2023 год, как с нуля выйти на доход 200 000 ₽ за 7 месяцев

Подарки от Geekbrains из закрытой базы:
Осталось 17 мест

Поздравляем!
Вы выиграли 4 курса по IT-профессиям.
Дождитесь звонка нашего менеджера для уточнения деталей

Иван Степанин
Иван Степанин печатает ...