퀵 정렬

퀵 정렬

기준 데이터를 설정하고 그 기준보다 큰 데이터와 작은 데이터의 위치를 바꾸는 방법이다.

일반적인 상황에서 가장 많이 사용되는 정렬 알고리즘 중 하나이다.

병렬 정렬과 더불어 대부분의 프로그래밍 언어의 정렬 라이브러리의 근간이 되는 알고리즘이다.

가장 기본적인 정렬은 첫 번째 데이터를 기분 데이터로 설정한다.

 

동작 예시

1. 첫번째 원소를 피벗으로 설정한다.

2. 왼쪽에서 부터 피벗 값보다 큰 값, 오른쪽에서부터 피벗 값보다 작은 값을 선택한다.

3. 선택된 두개의 값들의 위치를 바꾸어준다.

4. 위 동작들을 반복한다.

5. 위치가 엇갈리는 경우 피벗 값과 작은 값의 위치를 바꾸어준다.

6. 피벗 값을 기준으로 좌우로 나누어 2개의 리스트로 분할하여 준다.

7. 왼쪽 오른쪽 리스트에 대해 1번부터 다시 실행한다.

 

퀵 정렬이 빠른 이유

이상적인 경우 분할이 절반씩 일어난다면 전체 연산 횟수로 O(NlogN)를 기대할 수 있다.

 

퀵 정렬의 시간 복잡도

퀵 정령의 평균의 경우 O(NlogN)의 시간 복잡도를 가진다.

최악의 경우는 O(N**2)의 시간 복잡도를 가진다.

 

퀵 정렬 코드

array = [5, 7, 9, 0, 3, 1, 6, 2, 4, 8]

def quick_sort(array, start, end):
    if start >= end: # 원소가 1개인 경우 종료
        return
    pivot = start # 피벗은 첫 번째 원소
    left = start + 1
    right = end
    while(left <= right):
        # 피벗보다 큰 데이터를 찾을 때까지 반복 
        while(left <= end and array[left] <= array[pivot]):
            left += 1
        # 피벗보다 작은 데이터를 찾을 때까지 반복
        while(right > start and array[right] >= array[pivot]):
            right -= 1
        if(left > right): # 엇갈렸다면 작은 데이터와 피벗을 교체
            array[right], array[pivot] = array[pivot], array[right]
        else: # 엇갈리지 않았다면 작은 데이터와 큰 데이터를 교체
            array[left], array[right] = array[right], array[left]
    # 분할 이후 왼쪽 부분과 오른쪽 부분에서 각각 정렬 수행
    quick_sort(array, start, right - 1)
    quick_sort(array, right + 1, end)

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

 

파이썬 퀵 정렬

array = [5, 7, 9, 0, 3, 1, 6, 2, 4, 8]

def quick_sort(array):
    # 리스트가 하나 이하의 원소만을 담고 있다면 종료
    if len(array) <= 1:
        return array

    pivot = array[0] # 피벗은 첫 번째 원소
    tail = array[1:] # 피벗을 제외한 리스트

    left_side = [x for x in tail if x <= pivot] # 분할된 왼쪽 부분
    right_side = [x for x in tail if x > pivot] # 분할된 오른쪽 부분

    # 분할 이후 왼쪽 부분과 오른쪽 부분에서 각각 정렬을 수행하고, 전체 리스트를 반환
    return quick_sort(left_side) + [pivot] + quick_sort(right_side)

print(quick_sort(array))

 

 

Reference

GitHub - ndb796/python-for-coding-test: [한빛미디어] "이것이 취업을 위한 코딩 테스트다 with 파이썬" 전체