在 Python 中快速排序给定列表，同时打印每个步骤答案

【问题标题】：Quicksorting a given list in Python, while printing each step在 Python 中快速排序给定列表，同时打印每个步骤
【发布时间】：2019-10-10 12:00:35
【问题描述】：

所以，我的老师，一个过于痴迷于为每项家庭作业添加细节的人，给了我一个我想不出办法去做的任务。

这是关于 Python 中的快速排序，他希望我们构建一个函数，在打印出每个步骤的同时快速排序列表。到目前为止，我一直在使用 List Comprehension 方法进行快速排序，但我一直无法弄清楚我的打印语句的放置位置和方式。

这是我目前使用的代码：

def quick_sort(lst):
    if lst == []:   return []
    pivot = lst[0]
    left = [x for x in lst[1:] if x < pivot]
    right = [x for x in lst[1:] if x > pivot]
    return quick_sort(left) + [pivot] + quick_sort(right)

我尝试打印出python quick_sort(left) + [pivot] + quick_sort(right) 在返回它之前，但它打印的输出与我想要的不匹配。考虑一下，这是有道理的，因为 List Comprehension 方法试图通过将列表分成几部分来对列表进行排序，并且我的函数在每个较小的分区上重新调用自己，直到其中没有任何元素。

我希望，当我输入一个列表时，例如[5, 1, 4, 3, 2]，程序至少应该以这样的方式打印出步骤（考虑我将第一个元素作为枢轴）：

>>> Enter the list: 5, 1, 4, 3, 2

[1, 4, 3, 2, 5] 5 是枢轴，左侧较小的值，现在应该对[1, 4, 3, 2] 进行排序

[1, 4, 3, 2, 5] 1 是枢轴，右侧较大的值，现在应该对[4, 3, 2] 进行排序

[1, 3, 2, 4, 5] 4 是枢轴，左侧较小的值，现在应该对[3, 2] 进行排序

[1, 2, 3, 4, 5] 3 是枢轴，左侧较小的值，现在应该对[2] 进行排序

[1, 2, 3, 4, 5] 2 是枢轴，没有剩余值，返回[]，并退出递归

也许这可以通过定义另一个函数来完成，该函数将存储一个额外的列表并在每次quick_sort() 中发生递归时更新它，但我还没有想到这一点。

【问题讨论】：

如果选择一个作为基准，您的快速排序将丢弃重复项。
无论如何，你能不能在递归调用之前打印left + [pivot] + right之类的东西？
@Blorgbeard 问题在于 OP 正在执行分而治之的快速排序，而不是就地快速排序。
我尝试打印left + [pivot] + right，但由于每次递归调用都会将列表划分为更小的分区，因此在[4, 3, 2] 之类的分区上调用quick_sort() 将打印出[3, 2, 4] 而没有列表的其余部分.这就是我可能声明一个新函数的意思，该函数将存储一个额外的列表并使用quick_sort() 返回的内容不断更新它。
是的；那是间接递归，但仍然是递归。然而，这听起来很尴尬。坦率地说，我建议您放弃更常见的传递列表索引的实现，以实现此传递的低限和高限。

标签： python quicksort

【解决方案1】：

您的讲师做出了一个无效的假设：您将快速排序实现为就地排序，而不是您使用的分治法。就地假设确实有优点，因为它执行的数据移动要少得多：您的例程在每次调用时都会创建三个新列表，而不仅仅是根据需要交换列表元素。然而，这里有部分尝试安抚你的导师，强调你的方法：

def quick_sort(lst):
    if lst == []:   return []
    pivot = lst[0]
    left = [x for x in lst[1:] if x < pivot]
    right = [x for x in lst[1:] if x > pivot]
    print(lst, pivot, "is pivot", left, "and", right, "should be sorted")
    new_list = quick_sort(left) + [pivot] + quick_sort(right)
    print("NEW", new_list)
    return new_list

quick_sort([4, 1, 5, 3, 2])

【讨论】：