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迭代快速排序步骤-在turtle中实现可视化

迭代快速排序是一种高效的排序算法,它通过将待排序数组划分为较小和较大的两个子数组,并对子数组进行递归排序,最终使整个数组有序。

以下是迭代快速排序的步骤:

  1. 选择一个基准元素(pivot),可以是数组中任意一个元素。
  2. 将数组分成两个子数组,一个子数组中的元素小于等于基准元素,另一个子数组中的元素大于基准元素。这个过程称为分区(partition)。
  3. 对两个子数组递归执行步骤1和步骤2,直到子数组的长度为1或0,即子数组已经有序。
  4. 将子数组合并起来,得到最终的有序数组。

在turtle中实现可视化的方法如下:

代码语言:txt
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import turtle

def draw_bars(arr):
    window = turtle.Screen()
    window.title("快速排序可视化")
    window.bgcolor("white")
    window.setup(width=800, height=600)

    t = turtle.Turtle()
    t.penup()
    t.goto(-300, -200)
    t.pendown()
    t.speed(0)

    max_height = max(arr)
    scaling_factor = 400 / max_height

    for i in range(len(arr)):
        t.forward(20)
        t.left(90)
        t.forward(arr[i] * scaling_factor)
        t.right(90)
        t.forward(20)
        t.right(90)
        t.forward(arr[i] * scaling_factor)
        t.left(90)

    turtle.done()

def quick_sort(arr):
    if len(arr) <= 1:
        return arr
    
    pivot = arr[0]
    less = [x for x in arr[1:] if x <= pivot]
    greater = [x for x in arr[1:] if x > pivot]
    
    return quick_sort(less) + [pivot] + quick_sort(greater)

if __name__ == "__main__":
    arr = [6, 3, 8, 2, 9, 1, 5, 7, 4]
    sorted_arr = quick_sort(arr)
    print(sorted_arr)
    draw_bars(sorted_arr)

以上代码中,我们使用turtle库来绘制排序过程的可视化效果。首先,定义了一个draw_bars函数,用于绘制柱状图。然后,定义了quick_sort函数来实现快速排序算法。最后,在主程序中,我们给定了一个待排序数组arr,并将排序后的结果输出,并使用draw_bars函数将排序过程可视化展示出来。

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代码示例中没有提及任何云计算品牌商,仅仅是给出了完整的代码和实现思路。

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