Python—当中间元素是轴心时，如何实现快速排序？

有许多不同版本的快速排序以不同的方式拾取轴

• 始终选择第一个图元或最后一个图元作为轴
• 选择一个随机元素作为轴
• 选择中间带作为轴心。
  

我使用

最后一个元素作为轴心来实现

一切都很好，但是当我尝试将相同的逻辑实现到中间元素时，它就不好用了

以下是我的python代码：

import random
import time
start = time.time()

def quickSort(a,l,r):
    if(l<r):
        p = partition(a,l,r)
        quickSort(a,l,p-1)
        quickSort(a,p+1,r)

def partition(a,l,r):
    i = l-1
    p = a[(l+(r-l))//2]
    for j in range(l,r):
        if a[j] <= p:
            i += 1
            a[i],a[j] = a[j],a[i]
            
    a[i+1],a[r] = a[r],a[i+1]
    return (i+1)

N = 10
a = [random.randint(1,100) for i in range(N)]
print(a)
quickSort(a,0,N-1)
print(a)
print("It took %s milli seconds"%((time.time()-start)*100))

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使用Hoare分区方案更适合使用中间值作为轴心，并且Hoare分区方案通常比问题中使用的Lomuto分区方案更快

def qsort(a, lo, hi):
    if(lo >= hi):
        return
    p = a[(lo + hi) // 2]       # pivot, any a[] except a[hi]
    i = lo - 1
    j = hi + 1
    while(1):
        while(1):               # while(a[++i] < p)
            i += 1
            if(a[i] >= p):
                break
        while(1):               # while(a[--j] < p)
            j -= 1
            if(a[j] <= p):
                break
        if(i >= j):
            break
        a[i],a[j] = a[j],a[i]
    qsort(a, lo, j)
    qsort(a, j+1, hi)

def qsort（a、lo、hi）：
如果（低>=高）：
返回
p=a[（lo+hi）//2]#枢轴，除a[hi]外的任何a[]
i=lo-1
j=高+1
而(一):
while（1）：#while（a[++i]=p）：
打破
while（1）：#while（a[--j]

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如上所述，如果仍要使用Lomuto分区方案，请将中间元素与最后一个元素交换，并使用代码与最后一个元素交换。

无论中间位置是否为随机位置，最好将该元素移动到末尾，然后将其与从末尾选择元素作为轴心相同。如果没有这一步，索引是噩梦般的调试了吗？你的发现是什么。

def qsort(a, lo, hi):
    if(lo >= hi):
        return
    p = a[(lo + hi) // 2]       # pivot, any a[] except a[hi]
    i = lo - 1
    j = hi + 1
    while(1):
        while(1):               # while(a[++i] < p)
            i += 1
            if(a[i] >= p):
                break
        while(1):               # while(a[--j] < p)
            j -= 1
            if(a[j] <= p):
                break
        if(i >= j):
            break
        a[i],a[j] = a[j],a[i]
    qsort(a, lo, j)
    qsort(a, j+1, hi)